本发明专利技术涉及一种芳纶镀镍/铜双镀层复合导电纤维的制备方法及无钯活化方法，具体包括如下步骤：(a)洗涤及除油；(b)采用预处理试剂对纤维表面进行预处理，使纤维溶胀，表面吸附一层还原后具有催化活性的金属离子，增大纤维表面积和润湿性；(c)还原；(d)化学镀镍；(e)化学镀铜。本发明专利技术制备的芳纶镀镍/铜双镀层复合导电纤维，镀层与纤维基体的结合力强，且镀层的化学性质稳定，在空气中不易氧化，可持久保持优异的导电性能，同时还具有耐热、阻燃、轻质、柔韧、高强等特性。该复合导电纤维可用于制备抗静电和电磁屏蔽织物，以及特种电缆的屏蔽层及导体材料。同时，该无钯活化方法与钯活化方法相比，具有经济、操作简便等优势。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供。该工艺通过化学镀方法在芳纶纤维表面镀覆金属导电薄层，从而赋予纤维抗静电及导电功能，同时保留了纤维的轻质高强、耐热阻燃，手感柔软等固有特性，是一种新型复合材料。可广泛应用于航空、航天、航海、军工、医疗等特种领域，用作个体防护的电磁屏蔽材料和轻质导电材料。同时，本专利技术提供了一种化学镀镍/铜双镀层的无钯活化方法。
技术介绍
芳香族聚酰胺纤维简称芳纟仑纤维，英文为Aramid fiber，最先由美国杜邦公司研制，是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，其强度是钢丝的5?6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2?3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560度的温度下，不分解，不熔化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。芳纶及其复合材料已广泛用于航空航天和军事用途，如波音757、767等飞机的壳体、防弹衣、防弹背心、头盔、航天加压服装、高强度降落伞、导弹壳体材料、特种缆线、火箭壳体、航天飞机贮能罐和其他高压容器等。芳纶的发现，被认为是材料界一个非常重要的历史进程，因此被称为“梦的纤维”。但芳纶纤维同其它高分子材料一样，其良好的电绝缘性和介电性能，限制了芳纶纤维在一些领域的应用。目前，赋予芳纶纤维导电性的方法主要有磁控溅射、共混纺丝、化学镀等方法。专利CN 101705615 A讲述了一种镀镍镀铜芳香族聚酰胺导电纤维的制备方法，但其制备过程中采用粗化方法破坏了纤维的表皮结构，损坏了纤维的力学性能，缩小了纤维的应用范围，并且采用了钯活化方法，成本较高，不利于大规模生产。目前国内导电纤维多以涤给，尼龙，棉纤维等为基底。以芳纶纤维为基底的导电纤维鲜有报道，且存在很多缺陷，镀层与纤维基体的结合力很差。国外仅有美国杜邦公司掌握生产该类产品的核心技术。本专利采用化学镀方法制备的芳纶镀镍/铜双镀层复合导电纤维，镀镍后的纤维如图1所示，镀铜后的纤维如图2所示。与国内已有的关于导电芳纶纤维的报道相比，本专利所采用的无钯活化制备方法，不仅在工艺上操作简单、经济，且预处理过程不采用损坏纤维力学性能的粗化方法，从而保证了纤维在对力学性能要求较高的领域的应用，获得的镀层与纤维基体的结合力强，镀层的性质稳定。所制备的芳纶镀镍/铜双镀层复合纤维导电性能优异，在轻质导电材料领域和电磁屏蔽领域具有广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术目的之一是提供。本专利技术目的之二是提供一种芳纶镀镍/铜双镀层复合导电纤维的无钯活化方法。本专利技术通过对芳纶纤维先进行清洗除油处理，除去纤维在加工过程中所吸附的油剂和表面污垢；除油后，对纤维表面进行预处理，使纤维溶胀，增大纤维表面积和润湿性，并在表面吸附一层还原后具有催化活性的金属离子，改善纤维基体和后续镀层的结合牢度；将预处理后的纤维放入还原剂的溶液中浸渍，使吸附在纤维表面的金属离子被还原成金属颗粒，该金属颗粒层可以作为纤维和后续镀层间的锚接点，同时也具有催化的功能；然后在纤维的表面化学镀镍，化学镀铜，最终得到一种镀镍镀铜芳纶导电纤维。本专利技术，其特征在于具有如下的过程和步骤: a.洗涤及除油:将芳纶纤维放入丙酮中，超声波清洗40?80min后取出，用去离子水漂洗干净； b.预处理:将除油后的纤维放入5?50g/L硝酸银的二甲亚砜水溶液中，其中二甲亚砜的体积浓度为10~30%，在30?100 "€下，浸渍1?4 h后取出，用去离子水漂洗干净； c.还原:将预处理后的纤维放入5~25g/L还原剂硼氢化钠水溶液或硼氢化钾水溶液中浸渍，在20?50 °(:下，浸渍20?60 min后取出； d.化学镀镍: 镀镍液用下列物质和水配制而成，反应液中各物质的含量为: 硫酸镍15?40g/L 次亚磷酸钠(还原剂)10?20 g/L 二甲氨基硼烷(还原剂)3?10g/L 柠檬酸钠(络合剂)20?30 g/L 氨水(PH调节剂)5?15ml/L 将还原后的芳纟仑纤维浸入镀镍液中，40?80 °0下，反应0.5?1 h后取出，用去离子水漂洗干净，得到表面均匀镀覆有镍的芳纶纤维； e.化学镀铜: 镀铜液用下列物质和水配制而成，反应液中各物质的含量为: 五水硫酸铜10?15g/L 酒石酸钾钠(络合剂)10?20 g/L Na2EDTA (乙二胺四乙酸二钠，络合剂) 15?20 g/L NaOH (PH 调节剂)10 ?15 g/L HCHO12 ?17 g/L 双联吡啶(稳定剂)0.015?0.020 g/L 亚铁氰化钾(稳定剂)0.007?0.010 g/L 将镀镍纤维浸入镀铜液中，40?60 °(:下，反应0.5?1 h后取出，用去离子水漂洗干净，置于干燥箱中干燥30 min,得到内层为镍、外层为铜的双镀层导电芳纶纤维。【附图说明】图1为本专利技术实施例1所得镀镍芳纶纤维扫描电子显微镜(SEM)图。图2为本专利技术实施例1所得镀镍镀铜导电芳纶纤维扫描电子显微镜(SEM)图。【具体实施方式】现将本专利技术的具体实施例叙述于后。实施例1 本实施例中的制备过程和步骤如下所述: (1)除油，将芳纶纤维放入丙酮溶液中，超声波清洗60 min后取出，用去离子水漂洗干净。(2)预处理，将纤维浸入含5 g/L硝酸银的二甲亚砜水溶液中，其中二甲亚砜的体积含量为30%，100 °C下浸泡lh后取出。(3)还原，将预处理后的纤维放入15g/L硼氢化钠溶液中进行还原处理，温度为20°C，60 min后取出。(4)化学镀镍，将还原后的纤维放入镀镍溶液中，化学镀镍液组成为:硫酸镍40g/L，次亚磷酸钠10 g/L，二甲氨基硼烷10g/L，柠檬酸钠30 g/L，氨水15ml/L，镀液温度为40°C，施镀时间0.5h0(5)化学镀铜，将镀镍芳纶纤维放入镀铜液中，化学镀铜液组成为:五水硫酸铜10g/L，酒石酸钾钠15 g/L，乙二胺四乙酸二钠15 g/L, NaOH 15 g/L，HCHO 12 g/L，双联吡啶0.020 g/L，亚铁氰化钾0.007 g/L ο镀液温度为40 °C，施镀时间30 min。 实施例2 本实施例中的制备过程和步骤如下所述:(1)除油，将芳纶纤维放入丙酮溶液中，超声波清洗40 min后取出，用去离子水漂洗干净。(2)预处理，将纤维浸入30 g/L硝酸银的二甲亚砜水溶液中，其中二甲亚砜的体积浓度为20%，60 °C下浸泡2h后取出。(3)还原，将预处理后的纤维放入5g/L硼氢化钾溶液中进行还原处理，温度为50°C，30 min后取出。(4)化学镀镍，将还原后的纤维放入镀镍溶液中，化学镀镍液组成为:硫酸镍15g/L，次亚磷酸钠20 g/L, 二甲氨基硼烷3g/L，柠檬酸钠20 g/L,氨水5ml/L，镀液温度为60°C，施镀时间lh。(5)化学镀铜，将镀镍芳纶纤维放入镀铜液中，化学镀铜液组成为:五水硫酸铜15g/L，酒石酸钾钠10 g/L，乙二胺四乙酸二钠20 g/L, NaOH 10 g/L，HCHO 15 g/L，双联吡啶0.015 g/L，亚铁氰化钾0.010 g/L ο镀液温度为50 °C，施镀时间60 min。 实施例3 本实施例中的制备过程和步骤如下所述: (1)除油，将芳纶纤维放入丙酮溶液中，超声波清洗80mi本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种芳纶镀镍/铜双镀层复合导电纤维的制备方法，其特征在于具有如下的过程和步骤：a.洗涤及除油：将芳纶纤维放入丙酮中，超声波清洗40～80 min后取出，用去离子水漂洗干净；b.预处理：将除油后的纤维放入含5～50g/L硝酸银的二甲亚砜水溶液中，其中二甲亚砜的体积浓度为10~30%，在30～100 ℃下，浸渍1～4 h后取出，用去离子水漂洗干净；c.还原：将预处理后的纤维放入5~25g/L还原剂硼氢化钠水溶液或硼氢化钾水溶液中浸渍，在20～50 ℃下，浸渍20～60 min后取出；d.化学镀镍：镀镍液用下列物质和水配制而成，反应液中各物质的含量为：硫酸镍 15～40g/L次亚磷酸钠(还原剂) 10～20 g/L二甲氨基硼烷（还原剂） 3～10g/L柠檬酸钠（络合剂） 20～30 g/L氨水（PH调节剂） 5～15ml/L将还原后的芳纶纤维浸入镀镍液中，40～80 ℃下，反应0.5～1 h后取出，用去离子水漂洗干净，得到表面均匀镀覆有镍的芳纶纤维；e.化学镀铜：镀铜液用下列物质和水配制而成，反应液中各物质的含量为：五水硫酸铜 10～15g/L酒石酸钾钠（络合剂） 10～20 g/L Na2EDTA（乙二胺四乙酸二钠，络合剂） 15～20 g/L NaOH（PH调节剂） 10～15 g/L HCHO 12～17 g/L 双联吡啶（稳定剂） 0.015～0.020 g/L 亚铁氰化钾（稳定剂） 0.007～0.010 g/L将镀镍纤维浸入镀铜液中，40～60 ℃下，反应0.5～1 h后取出，用去离子水漂洗干净，置于干燥箱中干燥30 min, 得到内层为镍、外层为铜的双镀层导电芳纶纤维。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：白瑞成，庞宏伟，高宇芳，唐志勇，邵勤思，李爱军，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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