本發明涉及高性能的導電纖維及其加工方法領域,特別是一種鍍銀導電芳綸纖維的制備方法。
背景技術:
芳綸纖維是一種高性能的高分子合成材料,具有高強.高模.耐高溫.阻燃.化學性能穩定等友誼的性能而廣范應用于軍工.防護領域。制成的導電芳綸纖維具有阻燃.耐熱和防電磁屏蔽效能,可應用于航空航天.軍工.通訊等領域。目前國內外有關纖維表面金屬化處理的方法有濺射法、電沉積法以及化學鍍法。其中化學鍍法由于其所需設備簡單,其所獲得的鍍層與基體結合力較好,適用于大規模生產等優點而廣泛應用于非金屬材料表面的金屬化處理。由于芳綸纖維表面光滑且在制備的過程中形成一層有機層,對其覆蓋金屬前需先進性表面處理,以增加粗糙度和表面積,提高鍍層質量。但是,現有技術的化學鍍銀由于對芳綸纖維表面處理不到位,很難保證在其表面形成金屬催化微粒以保證電鍍的順利進行,無法加厚鍍層,從而影響制得的鍍銀導電芳綸纖維的性能。
技術實現要素:
本發明的目的是要解決現有技術問題的不足,提供一種鍍銀導電芳綸纖維的制備方法。
為達到上述目的,本發明是按照以下技術方案實施的:
一種鍍銀導電芳綸纖維的制備方法,包括以下步驟:
s1、去膠和除油:將芳綸纖維置入百分比濃度為25%的丙酮中,采用超聲波進行清洗25-35min,取出芳綸纖維在90℃條件下烘干;
s2、粗化:將經過s1處理后的芳綸纖維在室溫下置入百分比濃度10%的鈉萘四氫呋喃溶液中,進行粗化,并不斷攪拌;
s3、敏化:將經過s2粗化處理的芳綸纖維置入50℃的敏化液中敏化處理8min,并不斷的攪拌,然后取出芳綸纖維用水漂洗至中性;
s4、活化:將經過s3敏化處理后的芳綸纖維置入50℃的活化液中活化處理5min,并不斷攪拌使其充分活化,然后取出芳綸纖維用水漂洗至中性;
s5、還原:將經過s4活化處理后的芳綸纖維在室溫下置入30g/l的nah2po2溶液中還原處理2min,然后取出芳綸纖維用水漂洗至中性;
s6、化學鍍銀:將經過s5還原處理后的芳綸纖維置入配制好的化學鍍銀溶液中,其中所述化學鍍銀溶液中各組分的含量為:硝酸銀:6-14g/l,葡萄糖:4-12g/l,氨水:30-80ml/l,酒石酸鉀鈉:1-4g/l,乙二胺:20ml/l,乙醇:40ml/l,氫氧化鉀:3-10g/l,聚乙二醇:75ml/l,在該化學鍍銀溶液溫度為25-30℃條件下化學鍍銀10-30min;
s7、將經過s6化學鍍銀處理后的芳綸纖維用水漂洗至中性,并真空干燥得到鍍銀導電芳綸纖維。
進一步,所述步驟s3中的敏化液由15g/l的sncl2溶液和20ml/l的hcl溶液組成。
進一步,所述步驟s4中的活化液由0.5g/l的pdcl2溶液和10ml/l的hcl溶液組成。
優選地,所述漂洗芳綸纖維時使用去離子水。
本發明通過對芳綸纖維表面進行去膠和除油、粗化、敏化、活化、還原處理后,能在芳綸纖維表面形成金屬催化微粒以保證化學鍍銀的順利進行,并且化學鍍銀時芳綸纖維表面一旦開始沉積鍍層時,沉積出來的鍍層能繼續保持這種催化性能,從而使沉積過程連續進行,鍍層逐漸加厚。
與現有技術相比,本發明得有益效果為:
1.本發明的化學鍍銀溶液更加穩定;
2.本發明的鍍銀增重率為傳統工藝的2倍;
3.本發明制得的鍍銀導電芳綸纖維的導電性能優良,表面電阻為:0.23ω/cm,斷裂強度高達45n,是一種高強度、耐高溫、阻燃性能良好的高性能導電纖維。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步描述,在此發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明,但并不作為對本發明的限定。
實施例一
s1、去膠和除油:將芳綸纖維置入百分比濃度為25%的丙酮中,采用超聲波進行清洗25min,取出芳綸纖維在90℃條件下烘干;
s2、粗化:將經過s1處理后的芳綸纖維在室溫下置入百分比濃度10%的鈉萘四氫呋喃溶液中,進行粗化,并不斷攪拌;
s3、敏化:將經過s2粗化處理的芳綸纖維置入50℃的敏化液中敏化處理8min,其中,敏化液由15g/l的sncl2溶液和20ml/l的hcl溶液組成,并不斷的攪拌,然后取出芳綸纖維用去離子水漂洗至中性;
s4、活化:將經過s3敏化處理后的芳綸纖維置入50℃的活化液中活化處理5min,其中,活化液由0.5g/l的pdcl2溶液和10ml/l的hcl溶液組成,并不斷攪拌使其充分活化,然后取出芳綸纖維用去離子水漂洗至中性;
s5、還原:將經過s4活化處理后的芳綸纖維在室溫下置入30g/l的nah2po2溶液中還原處理2min,然后取出芳綸纖維用去離子水漂洗至中性;
s6、化學鍍銀:將經過s5還原處理后的芳綸纖維置入配制好的化學鍍銀溶液中,其中所述化學鍍銀溶液中各組分的含量為:硝酸銀:6g/l,葡萄糖:4g/l,氨水:30ml/l,酒石酸鉀鈉:1g/l,乙二胺:20ml/l,乙醇:40ml/l,氫氧化鉀:3g/l,聚乙二醇:75ml/l,在該化學鍍銀溶液溫度為25℃條件下化學鍍銀10min;
s7、將經過s6化學鍍銀處理后的芳綸纖維用去離子水漂洗至中性,并真空干燥得到鍍銀導電芳綸纖維。
本實施例中,通過對芳綸纖維表面進行去膠和除油、粗化、敏化、活化、還原處理后,在芳綸纖維表面形成金屬催化微粒以保證化學鍍銀的順利進行,并且化學鍍銀時芳綸纖維表面一旦開始沉積鍍層時,沉積出來的鍍層能繼續保持這種催化性能,從而使沉積過程連續進行,鍍層逐漸加厚。
實施例二
s1、去膠和除油:將芳綸纖維置入百分比濃度為25%的丙酮中,采用超聲波進行清洗35min,取出芳綸纖維在90℃條件下烘干;
s2、粗化:將經過s1處理后的芳綸纖維在室溫下置入百分比濃度10%的鈉萘四氫呋喃溶液中,進行粗化,并不斷攪拌;
s3、敏化:將經過s2粗化處理的芳綸纖維置入50℃的敏化液中敏化處理8min,其中,敏化液由15g/l的sncl2溶液和20ml/l的hcl溶液組成,并不斷的攪拌,然后取出芳綸纖維用去離子水漂洗至中性;
s4、活化:將經過s3敏化處理后的芳綸纖維置入50℃的活化液中活化處理5min,其中,活化液由0.5g/l的pdcl2溶液和10ml/l的hcl溶液組成,并不斷攪拌使其充分活化,然后取出芳綸纖維用去離子水漂洗至中性;
s5、還原:將經過s4活化處理后的芳綸纖維在室溫下置入30g/l的nah2po2溶液中還原處理2min,然后取出芳綸纖維用去離子水漂洗至中性;
s6、化學鍍銀:將經過s5還原處理后的芳綸纖維置入配制好的化學鍍銀溶液中,其中所述化學鍍銀溶液中各組分的含量為:硝酸銀:14g/l,葡萄糖:12g/l,氨水:80ml/l,酒石酸鉀鈉:4g/l,乙二胺:20ml/l,乙醇:40ml/l,氫氧化鉀:10g/l,聚乙二醇:75ml/l,在該化學鍍銀溶液溫度為30℃條件下化學鍍銀30min;
s7、將經過s6化學鍍銀處理后的芳綸纖維用去離子水漂洗至中性,并真空干燥得到鍍銀導電芳綸纖維。
本實施例中,通過對芳綸纖維表面進行去膠和除油、粗化、敏化、活化、還原處理后,在芳綸纖維表面形成金屬催化微粒以保證化學鍍銀的順利進行,并且化學鍍銀時芳綸纖維表面一旦開始沉積鍍層時,沉積出來的鍍層能繼續保持這種催化性能,從而使沉積過程連續進行,鍍層逐漸加厚。
實施例三
s1、去膠和除油:將芳綸纖維置入百分比濃度為25%的丙酮中,采用超聲波進行清洗30min,取出芳綸纖維在90℃條件下烘干;
s2、粗化:將經過s1處理后的芳綸纖維在室溫下置入百分比濃度10%的鈉萘四氫呋喃溶液中,進行粗化,并不斷攪拌;
s3、敏化:將經過s2粗化處理的芳綸纖維置入50℃的敏化液中敏化處理8min,其中,敏化液由15g/l的sncl2溶液和20ml/l的hcl溶液組成,并不斷的攪拌,然后取出芳綸纖維用去離子水漂洗至中性;
s4、活化:將經過s3敏化處理后的芳綸纖維置入50℃的活化液中活化處理5min,其中,活化液由0.5g/l的pdcl2溶液和10ml/l的hcl溶液組成,并不斷攪拌使其充分活化,然后取出芳綸纖維用去離子水漂洗至中性;
s5、還原:將經過s4活化處理后的芳綸纖維在室溫下置入30g/l的nah2po2溶液中還原處理2min,然后取出芳綸纖維用去離子水漂洗至中性;
s6、化學鍍銀:將經過s5還原處理后的芳綸纖維置入配制好的化學鍍銀溶液中,其中所述化學鍍銀溶液中各組分的含量為:硝酸銀:10g/l,葡萄糖:10g/l,氨水:50ml/l,酒石酸鉀鈉:3g/l,乙二胺:20ml/l,乙醇:40ml/l,氫氧化鉀:6g/l,聚乙二醇:75ml/l,在該化學鍍銀溶液溫度為27℃條件下化學鍍銀20min;
s7、將經過s6化學鍍銀處理后的芳綸纖維用去離子水漂洗至中性,并真空干燥得到鍍銀導電芳綸纖維。
本實施例中,通過對芳綸纖維表面進行去膠和除油、粗化、敏化、活化、還原處理后,在芳綸纖維表面形成金屬催化微粒以保證化學鍍銀的順利進行,并且化學鍍銀時芳綸纖維表面一旦開始沉積鍍層時,沉積出來的鍍層能繼續保持這種催化性能,從而使沉積過程連續進行,鍍層逐漸加厚。
取上述實施例一、實施例二和實施例三所制備的鍍銀導電芳綸纖維進行導電性能和斷裂強度測試,測得鍍銀導電芳綸纖維的表面電阻的平均值為:0.23ω/cm,斷裂強度的平均值高達45n,因此本發明制得的鍍銀導電芳綸纖維是一種高強度、耐高溫、阻燃性能良好的高性能導電纖維。
本發明的技術方案不限于上述具體實施例的限制,凡是根據本發明的技術方案做出的技術變形,均落入本發明的保護范圍之內。