[发明专利]一种高性能镀银导电纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能镀银导电纤维的制备方法，包括除油清洗、改性、预浸、活化、解胶、化学镀银，将经过化学镀银处理的纤维水洗至中性，并真空干燥得到镀银导电纤维。与现有技术相比，本发明的主要优势为：工艺简单，节能、安全、环保，容易实现工业化生产；化学镀银增重率为传统工艺的2倍以上，所制备的纤维导电性能优异，长度表面电阻低至1～3Ω/m，断裂强度高达20cN/dtex，是一种高强度、高导电、耐高温、阻燃性能优异的导电纤维。

技术领域

本发明涉及高性能纤维及其加工领域，特别是一种高性能镀银导电纤维的制备方法。

背景技术

高性能纤维一般指强度大于17.6cN/dtex，弹性模量在440cN/dtex以上的纤维，如芳纶纤维、聚酰亚胺纤维、PBO纤维等，因其具有高强度、高模量、耐高温、阻燃、耐化学腐蚀等优异性能而被广泛应用于军工和防护领域。以高性能有机纤维为基材制成的银化导电纤维具有很好的阻燃、耐热、柔韧和电磁屏蔽效果，可应用于航空航天、军工和通讯等诸多领域。

然而，目前国内高性能导电纤维的应用几乎全部依赖进口产品。国内虽然有几家单位一直在开展相关产品的研究与开发工作，但由于各种原因，大都仍然停留在实验室阶段，尚未形成高性能导电纤维产品工业化生产能力。

比如，发明CN 101705614 B公开了一种镀镍镀银芳香族聚酰胺导电纤维的制备方法，作者采用氢化钠的二甲基亚砜溶液对纤维表面进行粗化处理，众所周知，氢化钠属于高危险物质，遇水可放出爆炸性的氢气，这给其储存、运输和使用带来很大的麻烦，给生产安全和作业人员的健康隐藏着重大隐患，不适于工业化生产。同时，作者对粗化后的纤维采用第一次敏化→第一次活化→化学镀镍→第二次敏化→第二次活化→化学镀银(30～60min)工艺制备金属化导电纤维，工艺流程复杂，且耗时较长，生产效率低。

此外，CN 102899890 A公开了一种芳纶纤维表面金属化处理方法，作者对芳纶纤维进行除油、粗化和预镀后，在化学镀镍液中进行长达30～90min的化学镀，制备过程耗时较长，不适于进行大规模工业化生产，且文中并未公开经过表面金属化的芳纶纤维的断裂强度和导电性等技术指标。

发明内容

本发明克服了上述现有技术的不足，提供一种适于工业化生产的高性能镀银导电纤维的制备方法。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：采用化学镀银方法在纤维表面沉积金属银层，其表面银化处理过程包括除油清洗、改性、预浸、活化、解胶、化学镀银等步骤。具体实施步骤如下：

S1、除油清洗：将基材纤维放入质量分数为30％的丙酮溶液中，超声清洗1-10min，取出在60～90℃温度下烘干。

S2、改性：将经过S1处理后的纤维在室温下进行表面改性处理，改性时间为0.5-15min。

S3、预浸：将经过S2改性处理的纤维置于预浸液中预浸处理1～5min，并不断搅拌，然后取出水洗至中性。

S4、活化：将经过S3预浸处理后的纤维置于活化液中活化处理1～10min，并不断搅拌使其充分活化，然后取出水洗至中性。

S5、解胶：将经过S4活化处理后的纤维在室温下置于解胶液中进行解胶处理1～5min，然后取出水洗至中性。

S6、化学镀银：将经过S5解胶处理后的纤维放入化学镀银液中，反应温度20-70℃，反应时间3-30min。

S7、将经过S6化学镀银处理后的纤维水洗至中性，并真空干燥得到镀银导电纤维。

所述基材纤维可以为芳纶纤维、聚酰亚胺纤维或PBO纤维。

所述步骤S2中基材纤维表面改性方法为大气等离子体处理、真空等离子体处理或低温等离子体处理。