[發明專利]表面包覆銀殼層導電復合粒子的復合還原劑液相制備方法

有效

• 申請號: 201310320244.3
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103341643A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 趙素玲;孫潔;王一龍;官建國
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;C23C18/44
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明涉及電磁屏蔽導電填料領域，特別是涉及一種表面包覆銀殼層導電復合粒子的復合還原劑液相制備方法。

背景技術

隨著科學技術和電子信息工業的迅速發展，電磁輻射污染已成為當今社會的一大公害。為減少電磁輻射所造成的危害，研究和開發新型電磁屏蔽復合材料至關重要。與傳統的導電銀粉體比較，在玻璃微珠(GM)或SiO₂粒子表面包覆銀殼層的復合粒子具有質量輕、外形規則、在聚合物基體中不易沉降、易分散且成本低等特點，已廣泛用于聚合物基電磁屏蔽復合材料中的導電填料。

目前已有較多文獻報道了GMAg復合粒子的制備。比如：Jun-Hyun?Kim等提出的“Preparation,Characterization?and?Optical?Properties?of?Gold,Silver?and?Gold-Silver?Alloy?Nanoshells?Having?Silica?Cores(Langmuir,2008,24:11147-11152，以種子生長法在APTMS胺基化的SiO₂粒子表面以沉積直徑2～3納米的金晶種，再通過還原包覆金、銀或金銀合金殼層，通過減少沉積金晶種的數量可使殼層厚度由15nm增加至30nm，獲得了包覆致密的SiO₂Au及SiO₂Au/Ag復合粒子，但SiO₂Ag復合粒子表面粗糙難以包覆均勻致密。同時此方法需要胺基化修飾、沉積金晶種、還原包覆銀殼層等三步，步驟繁瑣，而金晶種的引入則使成本增高。Jianhui?Zhang等提出的“Facile?methods?to?coat?polystyrene?and?silica?colloids?with?metal(Advanced?functional?materials，2004，14(11)：1089-1096)”，使用種子生長法在SiO₂表面包覆銀殼，首先通過靜電吸附在SiO₂粒子表面吸附銀離子后還原包覆一層小尺寸晶種，洗滌干燥后另配銀氨溶液以甲醛還原使銀粒子長大并覆蓋整個SiO₂球體表面，殼層厚度約100nm。該方法雖然不需表面處理但核殼結合力不強，且反應過程需多次洗滌干燥，步驟繁瑣，原料利用率不高導致成本較高，銀殼層較厚。Wencai?Wang等提出的“Fabrication?of?silver-coated?silica?microspheres?through?mussel-inspired?surface?functionalization(Journal?of?Colloid?and?Interface?Science,2011,358:567–574)”，采用對多巴胺改性過的SiO₂球形粒子通過多巴胺自聚合以及液相還原的方法成功在SiO₂粒子表面包覆了致密的銀殼層。反應通過多巴胺上的自聚合在玻璃微珠表面包覆多巴胺層對玻璃微珠進行表面修飾，并通過多巴胺的氨基吸附銀離子而實現原位化學還原銀。多巴胺自聚合對玻璃微珠進行表面修飾的過程耗時36h，整個反應周期很長，成本較高。Xiaoyun?Ye等提出的“Deposition?of?silver?anoparticles?on?silica?spheres?via?ultrasound?irradiation(Applied?Surface?Science,2007,253:6264–6267)”，采用超聲輔助法，在超聲作用下于DMF溶液中用PVP還原銀離子溶液得銀溶膠，采用大功率超聲使銀粒子與二氧化硅粒子連接，超聲水洗后可重復此過程以提高銀晶種負載量，再用甲醛還原Ag⁺得銀殼，但銀殼包覆并不很致密。可見，現有文獻報道的GMAg復合粒子的制備方法大多數都存在工藝復雜，包覆效果不理想，殼層不夠致密且較厚等缺點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種表面包覆銀殼層導電復合粒子的復合還原劑液相制備方法，解決現有制備GMAg或SiO₂Ag復合粒子殼層連續性、致密度不高，銀用量大、成本高，或工藝復雜等問題。

本發明解決其技術問題采用以下的技術方案：表面包覆銀殼層導電復合粒子的復合還原劑液相制備方法，其特征在于：在表面化學修飾過的玻璃微珠（GM）或SiO₂內核粒子存在的條件下，采用由強還原劑和弱還原劑組成的復合還原劑溶液還原銀鹽溶液制備得到表面包覆銀殼層導電復合粒子。