[发明专利]一种表面覆银F-12导电纤维及其制备方法

说明书

一种表面覆银F‑12导电纤维及其制备方法，属于导电纤维技术领域。以F‑12纤维为基纤，首先在纤维表面包覆一层有机聚合物，随后将包覆聚合物的有机纤维进行金属离子吸附和还原，得到表面附着有金属单质的有机纤维，最后采用传统的化学镀方法在纤维表面进行金属银层的沉积，从而得到完善致密的高导电金属银层。本发明能够制得同时具有高强度、高导电性和高界面粘结性的表面覆银F‑12导电纤维。

技术领域

本发明属于导电纤维技术领域，具体涉及一种制备表面覆银F-12导电纤维的方法。

背景技术

表面包覆金属银层的有机导电纤维，因同时结合了表面银层优异的导电性能和有机纤维质轻、柔软和耐弯折的特点，在电力、电子、医疗和航空航天领域备受关注，可广泛用于防静电防尘防爆工作服、电热服、电热绷带、精密电子行业中的电磁波屏蔽罩、军用智能服装、柔性导线、军用微波电缆以及“隐身材料”等。

当前，表面覆银有机导电纤维的基纤主要集中在尼龙、聚酯和聚氨酯等常规化学纤维上。这些镀银纤维在家纺、医疗和体育用品等方面有较好的应用，但是其力学性能不足、耐温性差，不属于高性能有机导电纤维，且遇火或高热即熔融、滴落或燃烧，不能满足航空航天及军用电子等领域的使用要求。

F-12纤维是我国自主开发的一种高性能有机纤维，是目前己实现工业化生产并得到工程应用的性能最好的有机纤维之一，具有高强、高模、耐高温，阻燃，化学稳定性等优异的性能而广泛应用于军工、防护领域、产业领域及复合材料增强体等。在F-12纤维表面镀覆导电银层，使纤维表面金属化，可使其具有消除静电、导电、电磁屏蔽的功能，而且具有比金属线质轻、柔软的特点，从而可制得轻质高强度耐高温的高性能有机导电纤维，在航空航天、智能服装、柔性导电以及电磁屏蔽等领域具有广阔的应用前景。然而，当前还没有关于F-12纤维/银导电纤维的研究报道。

在有机纤维表面包覆金属层常用的方法有溅射法和化学镀的方法。溅射法是直接在基纤表面溅射金属层，从而得到复合导电纤维。溅射法具有对环境友好，溅射前无需对纤维表面进行处理的优点，可制备多种金属及复合金属镀层，但溅射的金属膜厚度薄，导电性能不理想，最重要的是粘结性差，金属层易脱落。化学镀的方法可在有机导电纤维制备各种金属镀层。但是，由于F-12纤维不仅具有全芳香的酰胺结构，且含有一定比例的非晶态氮杂环结构，是一种兼具非晶态及晶态的混合过渡结构，其分子链堆砌密度高、表面光滑且缺少活性基团、表面能低和反应活性低，导致采用传统的化学镀方法在其表面沉积形成的金属层与F-12纤维基体之间呈现出完全分离的状态，金属层极易剥落。

因此，急需找到一种可实现高强度、高导电性和高粘结性的表面覆银F-12复合导电纤维的制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种制备表面覆银F-12导电纤维的方法，实现高强度、高导电性和高粘结性的表面覆银F-12复合导电纤维的制备。

本发明提供一种表面覆银F-12导电纤维，该导电纤维是以F-12纤维为基纤，F-12纤维的外表面依次包覆有机聚合物、金属粒子层和致密导电银金属层。

金属离子层中的金属为银、镍、钯中的至少一种。

本发明还提供一种制备F-12银导电纤维的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将F-12原纤维浸渍在除油试剂中抽提处理；

(2)将步骤(1)得到的F-12纤维进行表面改性处理；

(3)将步骤(2)得到的F-12纤维在有机聚合物溶液中进行有机聚合物包覆处理；必要时，在包覆处理后进行高温处理；

(4)将步骤(3)得到的F-12纤维进行表面改性处理，然后水洗；

(5)在超声条件下，将步骤(4)得到的F-12纤维浸渍在硝酸银、银氨溶液、硫酸镍和氯化钯中的至少一种的水溶液中进行离子吸附，然后水洗；