[发明专利]一种导电聚酰亚胺纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种导电聚酰亚胺纤维的制备方法。

背景技术

随着社会生产力的不断提高和科技水平的飞速发展，电器化时代的到来，使电磁污染成为又一污染源，各种电磁屏蔽的产品也相应诞生。导电纤维因其既保持了普通纤维的柔韧性，又具有一定的导电、导热及电磁屏蔽性能，而在国民经济的许多部门都有很好的应用前景。聚酰亚胺纤维作为有机纤维中的一个杰出品种具有高强、高模、耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃等性能，可望在原子能、航空航天等环境中得到广泛应用。用聚酰亚胺纤维制备的导电纤维，可以混纺制成高性能的防静电织物、电磁屏蔽织物、导电织物及代替金属丝制备柔性电缆等，可在很多高技术领域内应用。(参考文献：郑利民，石英乔：合成纤维，(6)1993：16-21；赵青华，王显军：表面技术，21(2)1992：78-82；张清华，陈大俊，丁孟贤：高分子通报，(5)2001：66-72；志红，倪必红：航天制造技术，(1)2004：8-12；国专利，专利号：00110169.2)

发明内容

为了解决已有技术的不足，本发明提供了一种导电聚酰亚胺纤维的制备方法。

本发明通过对聚酰亚胺纤维的洗涤去除灰尘油污等杂质，通过化学粗化使纤维表面改性并增加镀层的附着力，通过敏化和活化方法使表面生成一层有催化作用的金属层，然后在这个催化金属层作用下通过化学镀方法在纤维表面镀覆铜、镍等金属层，得到高导电的聚酰亚胺纤维。

一种导电聚酰亚胺纤维的制备方法，具体技术方案如下：

第一步：预处理及洗涤

用洗涤液除去聚酰亚胺纤维表面的杂质，洗涤温度为20～80℃，浸泡时间为10～60分钟，然后再用温水洗涤；所述的洗涤液为：采用市售洗涤剂的质量g与乙醇的体积L的配比为10～100∶1配成的混合洗涤液，或市售洗涤剂的质量g与水的体积L的配比为10～100∶1配成的混合洗涤液，或采用按NaOH的质量g、乳化剂OP-10的质量g、水的体积L的配比为1～5∶1～5∶1配制的混合洗涤液；

第二步：化学粗化

采用化学粗化液浸泡上述第一步得到的聚酰亚胺纤维，对纤维表面结构进行改性，使其表面粗糙并产生极性基团利于吸附金属离子，所述的化学粗化液为：采用按照高锰酸钾的质量g、氢氧化钠或氢氧化钾的质量g∶乳化剂OP-10的质量g∶水的体积L的配比为0～60∶30～80∶1～10∶1配制的混合溶液，在20～70℃，浸泡时间为10～30分钟；用按水合肼的体积mL、乙二胺四乙酸二钠的质量g、水的体积L的比为100～300∶5～20∶1配制的混合溶液，在40～70 ℃清洗，然后再用水洗涤；

第三步：敏化

用氯化亚锡溶液浸泡上述第二步得到的粗化的聚酰亚胺纤维，使其纤维表面吸附一层锡离子，敏化时间为5～30分钟，然后再用去离子水洗涤；所述的氯化亚锡溶液为：按氯化亚锡的质量g∶浓盐酸的体积mL∶水的体积L的比为2～30∶10～60∶1配制的混合溶液；

第四步：活化

用银氨溶液或氯化钯溶液浸泡上述第三步得到的敏化后的聚酰亚胺纤维，从而形成一层银或钯的催化金属层，活化时间为3～30分钟，然后再用去离子水洗涤，得活化的聚酰亚胺纤维；所述的银氨溶液为：用氨水滴加至沉淀完全溶解的浓度为1～5g/L的硝酸银溶液；所述的氯化钯溶液为：按氯化钯的质量g∶浓盐酸的体积mL∶水的体积L的比为0.01～0.3∶3～10∶1配制的混合溶液；

或者，将第三步的敏化省略，将第四步的活化过程改为采用胶体钯直接活化然后进行解胶处理，步骤如下：

活化：直接用胶体钯溶液浸泡第二步得到的粗化的聚酰亚胺纤维进行活化，在活化温度为20～40℃条件下处理3～10分钟；所述的胶体钯溶液为：按氯化钯质量g∶氯化亚锡质量g∶浓盐酸体积mL∶锡酸钠质量g∶水的体积L比为0.5～5∶10～30∶50～400∶0～20∶1配制的混合溶液；

解胶：在质量浓度为2％～10％的盐酸溶液中浸泡上述用胶体钯活化得到的聚酰亚胺纤维，洗去表面吸附的锡离子，处理时间为5～30分钟，解胶后用去离子水洗涤，得胶体钯活化的聚酰亚胺纤维；

第五步：化学镀铜

采用下述两种方法中的一种；

方法一：