[發明專利]一種導電PBO纖維及其制備方法

在審

• 申請號: 202010219387.5
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN113445309A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 王彬;謝慧財
• 申請（專利權）人: 贛州西維爾金屬材料科技有限公司
• 主分類號: D06M11/83
• 分類號: D06M11/83;D06M11/48;D06M11/55;D06M10/02;D06M10/06;D06M13/513;D06M10/00;C23C14/20;C23C18/16;C23C18/31;C23C24/02;D06M101/30
• 代理公司: 贛州捷信協利專利代理事務所(普通合伙) 36141
• 代理人: 劉花

1.一種導電PBO纖維，其特征在于：主要由基材纖維和外層金屬兩部分組成，所述基材纖維為聚對苯撐苯并二噁唑纖維(PBO)，所述外層金屬通過真空鍍、冷噴涂或化學鍍方式，在所述基材纖維表面沉積一層金屬層。

2.根據權利要求1所述的一種導電PBO纖維，其特征在于：所述基材纖維為PBO纖維長絲或短切纖維。

3.根據權利要求2所述的一種導電PBO纖維，其特征在于：所述PBO纖維長絲由100-2000根PBO單絲組成，所述基材纖維中PBO單絲直徑為10-20μm。

4.根據權利要求3所述的一種導電PBO纖維，其特征在于：所述外層金屬為鋁、鎳、銅、銀、錫、鋅和金中的一種或幾種的組合。

5.根據權利要求4所述的一種導電PBO纖維，其特征在于：所述外層金屬總厚度為0.5-5μm，所述外層金屬均勻、連續地覆蓋每根纖維單絲表面。

6.根據權利要求5所述的一種導電PBO纖維及其制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

S6.1、除油除膠：將所述基材纖維進行除油除膠處理，處理完畢用去離子水洗至中性，然后吹干；

S6.2、表面改性：將經過步驟S6.1處理后的PBO纖維進行表面改性處理，處理完畢用去離子水洗至中性，然后吹干；

S6.3、金屬化：對經過步驟S6.2處理后的PBO纖維表面進行金屬化處理，處理完畢用去離子水洗至中性，最后吹干得到導電PBO纖維成品。

7.根據權利要求6所述的一種導電PBO纖維及其制備方法，其特征在于：所述除油除膠方法可以是有機溶劑法、高溫化學法、高溫堿液法和電化學法中的一種或幾種，除油除膠處理時間為1-10min，所述表面改性方法可以是化學法、電化學法、偶聯劑法、紫外線照射、等離子刻蝕和γ射線輻照中的一種或幾種方法的組合，表面改性處理時間為0.1-30min，所述金屬化處理可以為真空鍍、冷噴涂或化學鍍方式中的任意一種。

8.根據權利要求7所述的一種導電PBO纖維及其制備方法，其特征在于：所述真空鍍中鍍金屬可以是鋁、鎳、銅、銀、鋅和金中的一種或幾種的組合，真空鍍溫度為150-750℃，真空度為1-10^-2Pa。

9.根據權利要求7所述的一種導電PBO纖維及其制備方法，其特征在于：所述冷噴涂中噴涂金屬可以是鋁、鎳、銅、錫和鋅中的一種或幾種的組合，采用低壓冷噴涂工藝，工作壓力為5-8bar。

10.根據權利要求7所述的一種導電PBO纖維及其制備方法，其特征在于：所述化學鍍通過以下步驟完成：

S10.1、預浸：將經過步驟S6.2處理后的PBO纖維進行預浸處理，處理時間為1-10min，所述預浸過程中輔助以機械攪拌、空氣攪拌、超聲震蕩或機械震動，以確保PBO纖維中每一根單絲都處理到位；

S10.2、活化：將經過步驟S10.1處理后的PBO纖維進行活化處理，處理時間為1-10min，所述活化過程中輔助以機械攪拌、空氣攪拌、超聲震蕩或機械震動，以確保PBO纖維中每一根單絲都處理到位；

S10.3、解膠：將經過步驟S10.2處理后的PBO纖維進行解膠處理，處理時間為1-10min，所述解膠過程中輔助以機械攪拌、空氣攪拌、超聲震蕩或機械震動，以確保PBO纖維中每一根單絲都處理到位；

S10.4、化學鍍：將經過步驟S10.3處理后的纖維放入化學鍍液中，所述化學鍍液可以是化學鍍鎳、化學鍍銅、化學鍍銀、化學鍍錫和化學鍍金中的一種或幾種的組合，所述化學鍍過程中輔助以機械攪拌、空氣攪拌、超聲震蕩或機械震動，以使PBO纖維在溶液中保持良好的分散狀態，確保纖維束中的每一根單絲都均勻、連續地沉積上金屬，最終得到導電PBO纖維成品，化學鍍溫度為20-100℃，反應時間為1-60min；

S10.5、將經過步驟S10.4處理后的纖維水洗至中性，并吹干得到導電PBO纖維成品。