[發明專利]一種表面覆銀F-12導電纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201710473143.8
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107354752B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 齊勝利;韓光濤;田國峰;武德珍
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: D06M15/61
• 分類號: D06M15/61;D06M11/83;D06M11/55
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種表面覆銀F?12導電纖維及其制備方法，屬于導電纖維技術領域。以F?12纖維為基纖，首先在纖維表面包覆一層有機聚合物，隨后將包覆聚合物的有機纖維進行金屬離子吸附和還原，得到表面附著有金屬單質的有機纖維，最后采用傳統的化學鍍方法在纖維表面進行金屬銀層的沉積，從而得到完善致密的高導電金屬銀層。本發明能夠制得同時具有高強度、高導電性和高界面粘結性的表面覆銀F?12導電纖維。

技術領域

本發明屬于導電纖維技術領域，具體涉及一種制備表面覆銀F-12導電纖維的方法。

背景技術

表面包覆金屬銀層的有機導電纖維，因同時結合了表面銀層優異的導電性能和有機纖維質輕、柔軟和耐彎折的特點，在電力、電子、醫療和航空航天領域備受關注，可廣泛用于防靜電防塵防爆工作服、電熱服、電熱繃帶、精密電子行業中的電磁波屏蔽罩、軍用智能服裝、柔性導線、軍用微波電纜以及“隱身材料”等。

當前，表面覆銀有機導電纖維的基纖主要集中在尼龍、聚酯和聚氨酯等常規化學纖維上。這些鍍銀纖維在家紡、醫療和體育用品等方面有較好的應用，但是其力學性能不足、耐溫性差，不屬于高性能有機導電纖維，且遇火或高熱即熔融、滴落或燃燒，不能滿足航空航天及軍用電子等領域的使用要求。

F-12纖維是我國自主開發的一種高性能有機纖維，是目前己實現工業化生產并得到工程應用的性能最好的有機纖維之一，具有高強、高模、耐高溫，阻燃，化學穩定性等優異的性能而廣泛應用于軍工、防護領域、產業領域及復合材料增強體等。在F-12纖維表面鍍覆導電銀層，使纖維表面金屬化，可使其具有消除靜電、導電、電磁屏蔽的功能，而且具有比金屬線質輕、柔軟的特點，從而可制得輕質高強度耐高溫的高性能有機導電纖維，在航空航天、智能服裝、柔性導電以及電磁屏蔽等領域具有廣闊的應用前景。然而，當前還沒有關于F-12纖維/銀導電纖維的研究報道。

在有機纖維表面包覆金屬層常用的方法有濺射法和化學鍍的方法。濺射法是直接在基纖表面濺射金屬層，從而得到復合導電纖維。濺射法具有對環境友好，濺射前無需對纖維表面進行處理的優點，可制備多種金屬及復合金屬鍍層，但濺射的金屬膜厚度薄，導電性能不理想，最重要的是粘結性差，金屬層易脫落。化學鍍的方法可在有機導電纖維制備各種金屬鍍層。但是，由于F-12纖維不僅具有全芳香的酰胺結構，且含有一定比例的非晶態氮雜環結構，是一種兼具非晶態及晶態的混合過渡結構，其分子鏈堆砌密度高、表面光滑且缺少活性基團、表面能低和反應活性低，導致采用傳統的化學鍍方法在其表面沉積形成的金屬層與F-12纖維基體之間呈現出完全分離的狀態，金屬層極易剝落。

因此，急需找到一種可實現高強度、高導電性和高粘結性的表面覆銀F-12復合導電纖維的制備方法。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種制備表面覆銀F-12導電纖維的方法，實現高強度、高導電性和高粘結性的表面覆銀F-12復合導電纖維的制備。

本發明提供一種表面覆銀F-12導電纖維，該導電纖維是以F-12纖維為基纖，F-12纖維的外表面依次包覆有機聚合物、金屬粒子層和致密導電銀金屬層。

金屬離子層中的金屬為銀、鎳、鈀中的至少一種。

本發明還提供一種制備F-12銀導電纖維的方法，該方法包括以下步驟：

(1)將F-12原纖維浸漬在除油試劑中抽提處理；

(2)將步驟(1)得到的F-12纖維進行表面改性處理；

(3)將步驟(2)得到的F-12纖維在有機聚合物溶液中進行有機聚合物包覆處理；必要時，在包覆處理后進行高溫處理；

(4)將步驟(3)得到的F-12纖維進行表面改性處理，然后水洗；

(5)在超聲條件下，將步驟(4)得到的F-12纖維浸漬在硝酸銀、銀氨溶液、硫酸鎳和氯化鈀中的至少一種的水溶液中進行離子吸附，然后水洗；