钬锌铜合金/涤纶电子导线的制备方法技术

本发明专利技术属于可穿戴电子技术领域，涉及一种钬锌铜合金/涤纶电子导线的制备方法。该电子导线的制备方法的包括涤纶纤维清洗、表面改性，催化活化及化学镀钬锌铜合金。本发明专利技术制备方法的优点是：经180天模拟人体体液腐蚀测试，金属离子溢出率小于1ppm，即该材料具有极高的生物环境可靠性；电子导线的电导率高于铜，达到8×107 S/m以上。钬锌铜合金/涤纶电子导线可用于智能服装，应用前景明朗，市场潜力巨大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于可穿戴电子
，涉及一种钬锌铜合金/涤纶电子导线的制备方法。
技术介绍
目前，可穿戴无线传感器网络在多个领域得到了广泛的应用。军事上，可穿戴无线传感器网络可以随时检测士兵的体征状态，并将相关数据通过无线网络传输至控制指挥中心，从而及时发现伤病员的位置及状态，进而实施相应措施，降低士兵的死亡、伤残率；在抢险救灾中，通过可穿戴无线传感器网络可以即时监控抢险救灾人员的生理健康状态和所处的环境，从而进行风险评估，这对于降低恶劣环境下工作人员的伤亡率具有十分重要的意义；在体育比赛中，教练可以通过运行的可穿戴无线传感器网络实时获得场上运动员的生理健康状态，从而可以更加科学的对比赛战术、训练计划等进行调控、指导；在医院、养老院和社区等场合，可以通过可穿戴无线传感器网络对被监控人的生理数据进行采集、传输、分析及处理，实现对人体生理健康状况的实时显示、早期预警和长期跟踪，最终达到以预防为主、无症自诊和日常监护的目的，降低医疗成本，解决老年化社会的监控监护等问题。涤纶是合成纤维中的一个重要品种，是我国聚酯纤维的商品名称。它是以精对苯二甲酸（PTA）或对苯二甲酸二甲酯（DMT）和乙二醇（EG）为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物——聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），经纺丝和后处理制成的纤维。用于可穿戴智能服装的电子导线，由于与身体长时间接触，安全问题一直存在风险，特别是含金属电子导电的应用，在人体汗液环境中，电子导线金属离子的溢出，对人体不利。本专利技术是在涤纶表面被覆一层钬锌铜合金层，核心工艺是在铁锰复合催化活化下，在化学镀溶液中，稀土元素钬进入锌铜合金的晶格中，形成更加致密稳定的合金层，经180天模拟人体体液腐蚀测试，钬锌铜合金/涤纶电子导线的金属离子溢出率小于百万分之一（1ppm），说明该材料具有极高的生物环境可靠性；钬锌铜合金/涤纶电子导线的电导率高于铜，达到8×107S/m以上，是目前所有导电涤纶复合材料中最好的。综上所述，本专利技术提出的钬锌铜合金/涤纶电子导线的制备方法具有突出的实质性特点和显著的进步，即具备创造性。
技术实现思路
本专利技术属于可穿戴电子领域，涉及一种钬锌铜合金/涤纶电子导线的制备方法。该制备方法的步骤如下：1）将涤纶纤维依次用重量百分比浓度为10%的水合肼水溶液、5%的双氧水溶液、去离子水洗净、烘干；2）将洗净的涤纶纤维置于改性剂溶液中30分钟，取出，置于烘箱中于60℃干燥3小时，冷却至室温，得改性涤纶纤维；其中改性剂溶液的配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质浓度分别为：3-氨基丙基三乙氧基硅烷浓度3～6g/L，氰基丙烯酸乙酯浓度9～12g/L，过氧化环己酮浓度1～3g/L，丙酮浓度100～200g/L。3）将改性涤纶纤维置于活化剂溶液中30分钟，取出，用去离子水洗净，烘干，再置于重量百分比浓度为3%的硼氢化钠水溶液中10分钟，取出，洗净，得活化涤纶纤维；其中活化剂溶液的配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质浓度分别为：硝酸亚铁浓度20～30g/L，硝酸锰浓度20～30g/L，柠檬酸钠浓度20～30g/L。4）将活化涤纶纤维置于钬锌铜化学镀溶液中，于25℃化学镀3小时，取出洗净，烘干，得钬锌铜合金/涤纶电子导线。其中钬锌铜化学镀溶液的配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质浓度分别为：硝酸钬浓度20～30g/L；硫酸铜浓度20～30g/L；硝酸锌浓度40～60g/L；碳酸钠浓度30～60g/L；柠檬酸钠浓度60～90g/L；二甲氨基硼烷浓度3～6g/L；硫酸铵浓度6～9g/L。5）钬锌铜合金/涤纶电子导线测试表征。将钬锌铜合金/涤纶电子导线置于模拟人体体液中，于37℃放置180天，取出，以能量弥散X射线探测器（EDX）测试电子导线的元素含量，计算钬、锌、铜离子的溢出率；以四探针测试仪测试电子导线的电导率。其中模拟人体体液各成分含量：NaCl 8g/L，KCl 0.4g/L，NaHCO3 0.35g/L，CaCl2 0.14g/L，Na2HPO4 0.06g/L，KH2PO4 0.06g/L，MgSO4.7H2O 0.2g/L,葡萄糖1g/L。钬锌铜合金/涤纶电子导线可用于智能服装，应用前景明朗，市场潜力巨大。具体实施方式下面通过实施例进一步描述本专利技术实施例1将涤纶纤维依次用重量百分比浓度为10%的水合肼水溶液、5%的双氧水溶液、去离子水洗净、烘干。将3.6g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷，9g氰基丙烯酸乙酯，2.7g过氧化环己酮溶于168g丙酮中，添加去离子水，配成体积为1L的改性剂溶液。将洗净的涤纶纤维置于改性剂溶液中30分钟，取出，置于烘箱中于60℃干燥3小时，冷却至室温，得改性涤纶纤维。将29g硝酸亚铁，21g硝酸锰，25g柠檬酸钠溶于500mL去离子水中，再稀释成体积为1L的活化剂溶液。将改性涤纶纤维置于活化剂溶液中30分钟，取出，用去离子水洗净，烘干，再置于重量百分比浓度为3%的硼氢化钠水溶液中10分钟，取出，洗净，得活化涤纶纤维。将24g硝酸钬，23g硫酸铜，49g硝酸锌，57g碳酸钠，75g柠檬酸钠，4g二甲氨基硼烷，9g硫酸铵溶于500mL去离子水中，再稀释成体积为1L的钬锌铜化学镀溶液。将活化涤纶纤维置于钬锌铜化学镀溶液中，于25℃化学镀3小时，取出洗净，烘干，得钬锌铜合金/涤纶电子导线。将8g NaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3，0.14g CaCl2，0.06g Na2HPO4，0.06g KH2PO4，0.2g MgSO4.7H2O，1g葡萄糖溶于500mL去离子水中，再稀释成体积为1L的模拟人体体液。将钬锌铜合金/涤纶电子导线置于模拟人体体液中，于37℃放置180天，取出，以能量弥散X射线探测器（EDX）测试电子导线的元素含量，计算钬、锌、铜离子的溢出率分别为0.7ppm、0.6ppm、0.8ppm；以四探针测试仪测试电子导线的电导率为8.1×107S/m。实施例2将涤纶纤维依次用重量百分比浓度为10%的水合肼水溶液、5%的双氧水溶液、去离子水洗净、烘干。将6g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷，12g氰基丙烯酸乙酯，3g过氧化环己酮溶于200g丙酮中，添加去离子水，配成体积为1L的改性剂溶液。将洗净的涤纶纤维置于改性剂溶液中30分钟，取出，置于烘箱中于60℃干燥3小时，冷却至室温，得改性涤纶纤维。将30g硝酸亚铁，30g硝酸锰，30g柠檬酸钠溶于500mL去离子水中，再稀释成体积为1L的活化剂溶液。将改性涤纶纤维置于活化剂溶液中30分钟，取出，用去离子水洗净，烘干，再置于重量百分比浓度为3%的硼氢化钠水溶液中10分钟，取出，洗净，得活化涤纶纤维。将30g硝酸钬，30g硫酸铜，60g硝酸锌，60g碳酸钠，90g柠檬酸钠，6g二甲氨基硼烷，9g硫酸铵溶于500mL去离子水中，再稀释成体积为1L的钬锌铜化学镀溶液。将活化涤纶纤维置于钬锌铜化学镀溶液中，于25℃化学镀3小时，取出洗净，烘干，得钬锌铜合金/涤纶电子导线。将8g NaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3，0.14g CaCl2，0.06g Na2HPO4，0.06g KH2PO4，0.2g MgSO4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钬锌铜合金/涤纶电子导线的制备方法，其特征在于：1）将涤纶纤维依次用重量百分比浓度为10%的水合肼水溶液、5% 的双氧水溶液、去离子水洗净、烘干；2）将洗净的涤纶纤维置于改性剂溶液中30分钟，取出，置于烘箱中于60℃干燥3小时，冷却至室温，得改性涤纶纤维；3）将改性涤纶纤维置于活化剂溶液中30分钟，取出，用去离子水洗净，烘干，再置于重量百分比浓度为3%的硼氢化钠水溶液中10分钟，取出，用去离子水洗净，得活化涤纶纤维；4）将活化涤纶纤维置于钬锌铜化学镀溶液中，于25℃化学镀3小时，取出洗净，烘干，得钬锌铜合金/涤纶电子导线。

【技术特征摘要】
1.一种钬锌铜合金/涤纶电子导线的制备方法，其特征在于：1）将涤纶纤维依次用重量百分比浓度为10%的水合肼水溶液、5% 的双氧水溶液、去离子水洗净、烘干；2）将洗净的涤纶纤维置于改性剂溶液中30分钟，取出，置于烘箱中于60℃干燥3小时，冷却至室温，得改性涤纶纤维；3）将改性涤纶纤维置于活化剂溶液中30分钟，取出，用去离子水洗净，烘干，再置于重量百分比浓度为3%的硼氢化钠水溶液中10分钟，取出，用去离子水洗净，得活化涤纶纤维；4）将活化涤纶纤维置于钬锌铜化学镀溶液中，于25℃化学镀3小时，取出洗净，烘干，得钬锌铜合金/涤纶电子导线。2.如权利要求1所述的钬锌铜合金/涤纶电子导线的制备方法，其特征在于所述的改性剂溶液的配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质浓度分别为：3-氨基丙基三乙氧基硅烷浓度 3~6...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝碧健，
申请(专利权)人：太仓碧奇新材料研发有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32