[发明专利]导电织物、其制备方法及应用

说明书

本发明涉及轻质、高强的导电织物、其制备方法及应用，所述导电织物包括纤维基材和镀覆在纤维基材表面的金属层；所述纤维基材选自芳纶纤维、聚芳酯纤维、碳纤维；所述导电织物的方块电阻为0.02～0.50Ω/sq，屏蔽效能为40～80dB。所述导电织物的面密度小，拉伸强度高，方块电阻可低至0.02Ω/sq，屏蔽效能可达80dB，具有轻质、高强、电导率高、电磁屏蔽性能优异的优势。本发明还涉及上述导电织物的制备方法以及应用。所述方法简单高效、无污染、镀层均匀无杂质，金属层附着力好，易于实现大批量生产。

技术领域

本发明涉及导电织物领域，具体而言，涉及轻质、高强的导电织物、其制备方法及应用。

背景技术

导电织物在柔性电磁反射和电磁屏蔽材料领域具有广泛的应用，现有柔性导电织物多采用锦纶纤维或涤纶纤维作为基材，其力学强度和模量在一定程度限制了其应用。

金属银、铝、铜是自然界中较柔软和电阻率较低的金属。目前金属镀覆，尤其是镀银纤维和织物的生产方法多采用化学镀、电镀、真空蒸镀和磁控溅射镀等方法。化学镀和电镀均在溶液中进行，会产生废液污染环境，且化学镀银溶液的稳定性很差，每一次镀银都要现配现用，不能重复使用，因此成本较高。真空镀产生的镀层结合力较差，不利于多次重复使用。磁控溅射镀是一种高效的金属镀层工艺，镀层与基材结合牢度高，镀层分布均匀致密，具有装置性能稳定、操作控制方便、无环境污染等优势。

现有技术对高强纤维及织物的磁控溅射镀覆金属研究和相关专利较少，主要研究集中在芳纶纤维的化学镀覆方面，且尚没有形成大批量生产能力。基于磁控溅射镀覆的方法，开发轻质、高强的导电织物十分具有现实意义。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种轻质、高强的导电织物，所述导电织物以高强纤维织物为基材，表面镀覆金属层，具有电导率高、电磁屏蔽性能优异等特性。

本发明的第二目的在于提供制备上述导电织物的方法，所述方法简单高效、无污染、所得镀层均匀无杂质、附着力好。

本发明的第三目的在于提供上述导电织物在柔性电磁反射材料、电磁屏蔽材料方面的应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

导电织物，其包括纤维基材和镀覆在纤维基材表面的金属层；所述纤维基材选自芳纶纤维、聚芳酯纤维、碳纤维；所述导电织物的方块电阻为0.02～0.50Ω/sq，屏蔽效能为40～80dB。

可选地，所述导电织物的方块电阻为0.02～0.40Ω/sq，屏蔽效能为50～80dB。

可选地，所述导电织物的方块电阻为0.02～0.20Ω/sq，屏蔽效能为70～80dB。

本发明中，芳纶纤维强度模量高，具有极好的尺寸稳定性、耐热、耐疲劳性及耐腐蚀性等；聚芳酯纤维强度比芳纶纤维更高，抗蠕变、耐弯曲、耐磨性优异；碳纤维轻质高强，具有优异的力学性能和导电性能。芳纶纤维、聚芳酯纤维和碳纤维兼具高强度和一定柔性，在其织物的表面沉积一层金属，如纯银，得到的导电织物既具有柔软可折叠的特性又具有银的高导电性质。

可选地，所述芳纶纤维和聚芳酯纤维基材包括线密度为50D～400D、经密度和纬密度均为8～40根/cm的长丝。

可选地，所述碳纤维基材包括1～12K、经密度和纬密度均为5～10根/cm的丝束，大丝束碳纤维可进行展宽处理使织物轻薄、扁平。

本发明中，纤维基材的组织结构，例如线密度、经纬密度的取值，对导电织物的物理、机械性能(如强度、重量、蓬松度、表面附着性等)、加工特性以及耐化学特性等，均会有影响。通常来说，织物经纬密度越大，孔隙越小，镀层厚度越大，获得的导电织物电性能更加优异，但这会导致织物面密度增大，织物手感变硬，因此需要对织物的组织结构和金属镀覆工艺进行优化设计。