一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法技术

本发明专利技术属于纤维材料表面金属化处理领域，涉及一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，首先将聚酰亚胺纤维在丙酮中超声清洗和干燥，然后将聚酰亚胺纤维在高锰酸钾和氢氧化钠混合溶液中粗化，然后将聚酰亚胺纤维在离子钯络合物溶液中活化，进一步地将聚酰亚胺纤维在二甲基氨硼烷溶液中还原，使纤维表面吸附的离子钯还原成金属钯，最后将聚酰亚胺纤维置于化学铜溶液中，使用化学电镀铜的方法在聚酰亚胺纤维表面沉积化学铜，制得镀铜聚酰亚胺纤维。本发明专利技术所制备的镀铜聚酰亚胺纤维表面镀层厚度均匀、致密，与纤维基体结合牢固，镀层质量好，工艺简单，易于实现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法
本专利技术属于纤维材料表面金属化处理领域，涉及一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法。
技术介绍
随着现代高新技术的飞速发展，应用越来越广泛，材料研究也不断地朝着高性能化、多功能化、轻量化等方向发展。聚酰亚胺纤维由于其密度低、强度高以及优异的耐化学腐蚀性、热氧化稳定性和耐辐射性、低膨胀等优点，是制备纤维类导电材料较为理想的基体材料。纤维类导电材料由于具备轻质、柔软、易折叠等特点，不仅具有消除静电、电磁屏蔽电信号的探测和传输等功能，而且由于其质量轻、易加工等特性，表现出优越的性能，既可在航空航天、国防军工、武器设备、医疗及环保防护等领域中发挥重要的作用，又可以满足微电子、导电传感、通讯等领域的特殊需要。目前，常用的纤维表面金属化处理的方法包括溅射法、涂覆法、化学镀法和电沉积法等，其中化学镀法是一种比较有效的纤维金属化方法，且所需工艺简单，镀层质量稳定，对基体材料性能的影响较小，而且可以应用于任何复杂形状的材料，目前有关于聚酰亚胺纤维表面金属化处理的报道相对较少。本专利技术采用化学镀法在聚酰亚胺纤维实现表面金属化，提出一种简单易行制备导电聚酰亚胺纤维的方法，所制备纤维的导电性能优异，从而拓宽其应用领域。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的问题，提供一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，步骤如下：(1)将聚酰亚胺纤维在丙酮中超声清洗和干燥；(2)将聚酰亚胺纤维在高锰酸钾和氢氧化钠混合溶液中粗化；(3)将聚酰亚胺纤维在离子钯络合物溶液中活化；(4)将聚酰亚胺纤维在二甲基氨硼烷溶液中还原，使纤维表面吸附的离子钯还原成金属钯；(5)将聚酰亚胺纤维置于化学铜溶液中，使用化学电镀铜的方法在聚酰亚胺纤维表面沉积化学铜，制得镀铜聚酰亚胺纤维。作为优选的技术方案：如上所述的一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，所述高锰酸钾和氢氧化钠混合溶液中高锰酸钾的浓度为40-80g/L，氢氧化钠的浓度为60-100g/L。如上所述的一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，所述粗化的处理温度为40-80℃，处理时间为1-10min。如上所述的一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，所述离子钯络合物溶液中钯离子的浓度为150-250mg/L。如上所述的一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，所述活化的处理温度为30-50℃，处理时间为3-10min。如上所述的一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，所述二甲基氨硼烷的浓度为0.5-5g/L。如上所述的一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，所述还原的处理温度为20-30℃，处理时间为3-10min。如上所述的一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，所述化学铜溶液由酒石酸钾钠、硫酸铜、氢氧化钠、甲醛和氯化镍组成。如上所述的一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，所述化学铜溶液中酒石酸钾钠的浓度为20-60g/L，硫酸铜的浓度为4-10g/L，氢氧化钠的浓度为5-15g/L，甲醛的浓度为5-15mL/L，氯化镍的浓度为1-10g/L。如上所述的一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，所述化学电镀铜的处理温度为20-40℃，处理时间为5-20min。有益效果：(1)本专利技术的金属化工艺可获得与聚酰亚胺纤维紧密结合的电镀化学铜层，纤维表面镀层均匀、致密，与纤维结合力牢固。(2)本专利技术所制备的镀铜聚酰亚胺纤维镀层可做为中间层，在化学铜层基础上电镀其它种类金属(如镍，锡，银，等)，扩展聚酰亚胺纤维的应用范围。(3)本专利技术在保留聚酰亚胺自身性能的基础上，赋予纤维导电性能，拓展了聚酰亚胺纤维的应用领域，可用于柔性电子器件、电磁屏蔽器件、可编织电子产品等高新技术产品，市场前景广阔。具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，步骤如下：(1)将聚酰亚胺纤维在丙酮中超声清洗和干燥；(2)将聚酰亚胺纤维在高锰酸钾和氢氧化钠混合溶液中40℃粗化处理1min，高锰酸钾和氢氧化钠混合溶液中高锰酸钾的浓度为40g/L，氢氧化钠的浓度为60g/L；(3)将聚酰亚胺纤维在钯离子的浓度为150mg/L的离子钯络合物溶液中30℃活化3min；(4)将聚酰亚胺纤维在浓度为0.5g/L的二甲基氨硼烷溶液中20℃还原处理3min，使纤维表面吸附的离子钯还原成金属钯；(5)将聚酰亚胺纤维置于化学铜溶液中，在20℃时使用化学电镀铜的方法在聚酰亚胺纤维表面沉积化学铜5min，制得镀铜聚酰亚胺纤维，其中化学铜溶液由浓度为20g/L的酒石酸钾钠、浓度为4g/L的硫酸铜、浓度为5g/L的氢氧化钠、浓度为5mL/L的甲醛和浓度为1g/L的氯化镍组成。实施例2一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，步骤如下：(1)将聚酰亚胺纤维在丙酮中超声清洗和干燥；(2)将聚酰亚胺纤维在高锰酸钾和氢氧化钠混合溶液中50℃粗化处理3min，高锰酸钾和氢氧化钠混合溶液中高锰酸钾的浓度为50g/L，氢氧化钠的浓度为70g/L；(3)将聚酰亚胺纤维在钯离子的浓度为180mg/L的离子钯络合物溶液中35℃活化4min；(4)将聚酰亚胺纤维在浓度为2g/L的二甲基氨硼烷溶液中22℃还原处理4min，使纤维表面吸附的离子钯还原成金属钯；(5)将聚酰亚胺纤维置于化学铜溶液中，在25℃时使用化学电镀铜的方法在聚酰亚胺纤维表面沉积化学铜10min，制得镀铜聚酰亚胺纤维，其中化学铜溶液由浓度为30g/L的酒石酸钾钠、浓度为5g/L的硫酸铜、浓度为8g/L的氢氧化钠、浓度为8mL/L的甲醛和浓度为3g/L的氯化镍组成。实施例3一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，步骤如下：(1)将聚酰亚胺纤维在丙酮中超声清洗和干燥；(2)将聚酰亚胺纤维在高锰酸钾和氢氧化钠混合溶液中60℃粗化处理5min，高锰酸钾和氢氧化钠混合溶液中高锰酸钾的浓度为60g/L，氢氧化钠的浓度为80g/L；(3)将聚酰亚胺纤维在钯离子的浓度为200mg/L的离子钯络合物溶液中40℃活化6min；(4)将聚酰亚胺纤维在浓度为3g/L的二甲基氨硼烷溶液中25℃还原处理6min，使纤维表面吸附的离子钯还原成金属钯；(5)将聚酰亚胺纤维置于化学铜溶液中，在30℃时使用化学电镀铜的方法在聚酰亚胺纤维表面沉积化学铜13min，制得镀铜聚酰亚胺纤维，其中化学铜溶液由浓度为40g/L的酒石酸钾钠、浓度为7g/L的硫酸铜、浓度为10g/L的氢氧化钠、浓度为10mL/L的甲醛和浓度为5g/L的氯化镍组成。实施例4一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，步骤如下：(1)将聚酰亚胺纤维在丙酮中超声清洗和干燥；(2)将聚酰亚胺纤维在高锰酸钾和氢氧化钠混合溶液中70℃粗化处理8min，高锰酸钾和氢氧化钠混合溶液中高锰酸钾的浓度为70g/L，氢氧化钠的浓度为90g/L；(3)将聚酰亚胺纤维在钯离子的浓度为220mg/L的离子钯络合物溶液中45℃活化8min；(4)将聚酰亚胺纤维在浓度为4g/L的二甲基氨硼烷溶液中28℃还原处理8mi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，其特征是，步骤如下：(1)将聚酰亚胺纤维在丙酮中超声清洗和干燥；(2)将聚酰亚胺纤维在高锰酸钾和氢氧化钠混合溶液中粗化；(3)将聚酰亚胺纤维在离子钯络合物溶液中活化；(4)将聚酰亚胺纤维在二甲基氨硼烷溶液中还原，使纤维表面吸附的离子钯还原成金属钯；(5)将聚酰亚胺纤维置于化学铜溶液中，使用化学电镀铜的方法在聚酰亚胺纤维表面沉积化学铜，制得镀铜聚酰亚胺纤维。

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，其特征是，步骤如下：(1)将聚酰亚胺纤维在丙酮中超声清洗和干燥；(2)将聚酰亚胺纤维在高锰酸钾和氢氧化钠混合溶液中粗化；(3)将聚酰亚胺纤维在离子钯络合物溶液中活化；(4)将聚酰亚胺纤维在二甲基氨硼烷溶液中还原，使纤维表面吸附的离子钯还原成金属钯；(5)将聚酰亚胺纤维置于化学铜溶液中，使用化学电镀铜的方法在聚酰亚胺纤维表面沉积化学铜，制得镀铜聚酰亚胺纤维。2.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，其特征在于，所述高锰酸钾和氢氧化钠混合溶液中高锰酸钾的浓度为40-80g/L，氢氧化钠的浓度为60-100g/L。3.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，其特征在于，所述粗化的处理温度为40-80℃，处理时间为1-10min。4.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺纤维表面金属化处理方法，其特征在于，所述离子钯络合物溶液中钯离子的浓度为150-250mg/L。5.根据权利要求1所述的一种聚酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爽，陈南梁，蒋金华，邵光伟，傅婷，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31