[发明专利]耐高温导电高性能织物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐高温导电高性能织物及其制备方法，制备方法为：将金属离子吸附在低温等离子体改性处理后的高性能织物表面后，还原金属离子制得耐高温导电高性能织物；高性能织物为碳纤维织物、芳纶纤维织物、超高分子量聚乙烯纤维织物、玄武岩纤维织物或聚酰亚胺纤维织物，耐高温导电高性能织物主要由高性能织物以及沉积在其表面的金属颗粒组成，其方阻为0.1～2.0Ω/sq，最高使用温度为550～600℃。本发明制备工艺流程简单，步骤少，周期短，成本低，可以实现大规模连续生产，且对环境无污染；本发明所制得的高性能导电织物同时具有优异的耐高温性能、柔性和导电性能。

技术领域

本发明属于智能纺织品技术领域，涉及一种耐高温导电高性能织物及其制备方法。

背景技术

高性能纤维是一批具有高强度、高模量、耐高温性的新型特种纤维，可根据需求制备多种产品，其突出特点是优异的力学性能、热稳定性、耐高低温、阻燃、耐紫外线、耐辐射和耐酸碱腐蚀以及良好的电绝缘性等，在航天、军事、防护、环保以及微电子工业等领域均有较好的应用前景，是一批极具开发潜力的纺织纤维。目前，国内外对高性能纤维的研究多，但对高性能导电织物的研究较少。

导电织物主要是通过在纺织品中混合导电纤维或在纺织品表层涂上具有导电效果的涂层，从而使纺织品具有一定的导电、电磁屏蔽、抗静电、传感等作用，因此被广泛应用于航空航天中的电磁屏蔽特殊面料、抗静电面料、加热面料、传感器的电子阻件以及隐身材料等。目前世界上被报道的导电织物主要有：Shieldit Super、Electrolycra、KnittedSuperlight Conductive Fabric、Conductive Aluminum Laminated Fabric以及Velostat等。我国的导电织物也已有所突破，具有良好的发展前景，但是由于航空航天事业的飞速发展，航天器在轨运行期间需要周期性地进出太阳阴影区，必然会经历大幅度的高低温变化，导致航天用材料中存在较大的温度梯度，这种急剧的高低温变化和非均匀温度分布对航天用导电织物的耐高温性能和热稳定性提出了更高要求。

专利CN101446037A“一种导电聚酰亚胺纤维的制备方法”中描述了一种导电聚酰亚胺纤维的制备方法，首先通过洗涤去除聚酰亚胺纤维的灰尘油污等杂质，然后通过化学粗化使纤维表面改性并增加镀层的附着力，接着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，最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，采用该发明所制得的导电聚酰亚胺纤维既保持了聚酰亚胺纤维耐高温、柔韧、耐弯折等的特性，又具有了金属的一些性能，但是该方法工艺流程复杂、成本高、制备效率低，在制备过程中化学试剂种类多、配方复杂、使用的化学试剂对环境污染严重；专利CN107313249A“一种聚酰亚胺/镍复合导电性纤维及其制备方法”以聚酰亚胺纤维为基纤，通过表面改性离子交换技术，首先在聚酰亚胺纤维表面覆载一层超薄的金属层，随后采用传统的化学镀方法在纤维表面进行金属镍层的均匀沉积，从而得到完善致密的高导电金属镍层，该发明制得的导电性纤维的力学性能和电磁屏蔽性能良好，但是利用该方法制备导电纤维步骤繁琐、周期长且难以实现大规模连续生产；此外，现有技术还通过引入其他聚合物方法制备导电高性能纤维，即先在纤维表面形成聚合物层，再在聚合物层上形成金属层，该方法操作复杂，且由于在制备过程中引入了其他聚合物，破坏了高性能纤维本身优异的热稳定性。

因此，研究一种简单高效的方法来制备耐高温且导电性优异的高性能织物具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的克服现有技术中导电高性能纤维制备过程繁琐、耐高温性较差的缺陷，提供一种耐高温导电高性能织物的制备方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案为：