导电聚酰亚胺纤维及其制品和制备方法技术

本发明专利技术提供一种操作简便不破坏纤维结构的导电聚酰亚胺纤维制备方法，包括预处理及洗涤、表面改性、负载Pd、化学镀金属步骤，在避免采用有毒、有害化学物质进行粗化处理的情况下实现导电聚酰亚胺纤维的制备，制备出的导电聚酰亚胺纤维不但具有很好的导电性能，还具有很好的柔韧性和强度，在多种领域具有应用价值。

【技术实现步骤摘要】
导电聚酰亚胺纤维及其制品和制备方法
本专利技术涉及多功能纤维领域，具体涉及导电聚酰亚胺纤维及其制品和制备方法。
技术介绍
聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环(-CO-NH-CO-)的一类聚合物，其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，是综合性能最佳的有机高分子材料之一，已广泛应用于航空航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等高新领域，为了使之更好地应用于电子工业，提升其导电性能也成了当前的研究热点。导电聚酰亚胺纤维因其既保持了普通纤维的柔韧性，又具有一定的导电、导热及电磁屏蔽性能，因而在许多方面都有很好的应用前景。但是传统的导电聚酰亚胺纤维的制备方法不但操作步骤繁琐，需要经过化学粗化等过程，在制备过程中还需要用到有毒有害的物质，而且会破坏聚酰亚胺纤维的原有结构，因此需要提供一种新的制备导电聚酰亚胺纤维的方法。
技术实现思路
本专利技术的一方面提供了一种新的制备导电聚酰亚胺纤维的方法，包括以下步骤：预处理及洗涤；表面改性：将经过预处理及洗涤处理后的聚酰亚胺纤维用含有巯基和氨基的化合物溶液进行表面改性，得到改性聚酰亚胺纤维；负载Pd：将改性聚酰亚胺纤维浸渍到柠檬酸钠、H2PdCl4的混合水溶液中，得到表面上负载有Pd颗粒的活化聚酰亚胺纤维；化学镀金属：将活化聚酰亚胺纤维进行化学镀铜、化学镀镍或化学镀银，得到导电聚酰亚胺纤维，其中所述化学镀金属的次数为1-3次。其中所述的预处理与洗涤步骤可以为任意可以去除聚酰亚胺纤维表面杂质并将其进行清洗的步骤。优选为用洗涤液除去聚酰亚胺纤维表面的杂质，洗涤温度为20～80℃，浸泡时间为10～60分钟，然后再用水洗涤。优选地，本专利技术所述的表面改性为将经过预处理及洗涤处理后的聚酰亚胺纤维浸泡到含有巯基和氨基的化合物溶液中，浸泡温度为40～60℃，浸泡时间为20～60分钟，得到表面改性的改性聚酰亚胺纤维。进一步优选地，所述含有巯基和氨基的化合物为半胱胺或半胱胺盐酸盐。其中，由于所述含有巯基和氨基的化合物中的氨基能够结合在聚酰亚胺纤维的表面，巯基能够和钯离子结合，柠檬酸钠可以将钯离子还原到聚酰亚胺纤维的表面形成金属钯颗粒，金属钯颗粒可以作为化学镀金属过程的活性中心将其他金属还原到聚酰亚胺纤维的表面。所述负载Pd步骤是指在改性聚酰亚胺纤维表面上负载Pd颗粒，可以采用本领域任何常用的方法。作为优选地，所述的负载Pd步骤为将所述改性聚酰亚胺纤维浸渍到柠檬酸钠、H2PdCl4的混合水溶液中，得到表面上负载有Pd颗粒的活化聚酰亚胺纤维，其中柠檬酸钠的浓度为0.1-0.5M/L，H2PdCl4的浓度为0.01-0.10M/L，浸渍温度为40～60℃，浸泡时间为40～120分钟。本专利技术所述的化学镀金属指在不通电的情况下，利用氧化还原反应在具有活性中心的镀件上，获得金属镀层的方法。首先金属离子在具有活性的金属钯颗粒上被还原，而这些被还原的金属晶核本身又成为金属离子的催化层，使镀层金属的还原反应继续在这些新的晶核表面上进行。化学镀层在均匀性、耐蚀性、硬度、磁性、装饰性上都显示出优越性。优选地，本专利技术所述的浸泡过程中均可采用压缩空气搅拌或者超声搅拌。本专利技术的另一方面涉及一种采用所述的制备方法制备的导电聚酰亚胺纤维。本专利技术的另一方面涉及一种由所述的导电聚酰亚胺纤维制成的布料。本专利技术的另一方面涉及由所述布料制成的服装。本专利技术所述的所述化学镀金属可以采用现有技术中任何常规的化学镀方法。在本专利技术所述的化学镀液中，金属盐的作用是提供金属离子，铜盐的作用是在化学镀铜过程中提供铜离子，镍盐的作用是在化学镀镍过程中提供所需要的镍离子，银盐的作用是在化学镀银过程中提供所需要的银离子。所述的络合剂能够防止镀液析出，提高镀液的寿命。所述的加速剂可以提高镀速和镀层质量。由于在化学镀金属过程中，镀液的pH值会降低的过程，因此加入的pH值调节剂可以维持镀液的pH值在正常的范围内。在化学镀金属的过程中，还有可能还存在许多副反应，这些副反应会消耗镀液中的有效成分，因此需要加入稳定剂以达到稳定镀液和改善镀层质量的作用。在本专利技术的某些实施例中，所述的金属盐为铜盐，所述铜盐优选为硫酸铜、氯化铜、碱式碳酸铜、酒石酸铜、醋酸铜中的一种或多种。所述还原剂为甲醛、次磷酸钠、二甲氨基硼烷中的一种或多种，所述络合剂为酒石酸钾钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、三乙醇胺、四羟丙基乙二胺、甘油、甘醇酸、EDTA中的一种或多种，所述稳定剂为甲醇、硫代尿素、烷基硫醇、二羟基氮苯中的一种或多种，所述缓冲剂为氢氧化钠或碳酸钠，所述加速剂为铵盐、硝酸盐、聚氧乙烯氨基醚中的一种或多种。为降低化学镀铜溶液的表面张力，改善镀层质量，在本专利技术优选的一些实施例中，化学镀铜溶液中也添加一些表面活性剂。在本专利技术的某些实施例中，所述的金属盐为镍盐，优选为硫酸镍、氯化镍、醋酸镍中的一种。所述的还原剂为次磷酸钠，所述的络合剂为脂肪族羧酸或脂肪族羧酸取代衍生物，所述的稳定剂为铊盐，所述的pH值调节剂为一元有机、二元有机酸或HAC-NaAC体系中的一种，所述的加速剂为丙二酸、丁二酸、氨基乙酸、丙酸中的一种。本专利技术的某些实施例中，所述的化学镀银所用的化学镀液中所述金属盐为AgNO3，所述络合剂为柠檬酸铵、柠檬酸钠和硫酸铵中的至少一种，所述pH调节剂为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种，所述的还原剂为甲醛，所述稳定剂为甲醇，所述的加速剂为丙二酸、丁二酸、丙酸中的一种。有益效果：本专利技术所述的制备方法，无需行化学粗化过程，避免了使用一些有毒有害的物质，不会破坏聚酰亚胺纤维的原有结构，制得的导电聚酰亚胺纤维能够保持了聚酰亚胺纤维原耐高温性、柔韧性、耐弯折等特性，具有较好的柔韧性，而且具有了金属的一些性能，有很好的导电性，能够屏蔽磁场，尤其对工频1HZ到射频40GHZ具有较高的屏蔽值，对航空航天轻量化有重要意义，可以应用在防静电织物、屏蔽织物和柔性电缆等多种领域。具体实施方式通过解释以下本申请的某些实施方案，本专利技术的其他目的和优点将变得清楚。参考本申请的优选技术方案详细描述了本专利技术所述的导电聚酰亚胺纤维及其制备方法，然而，需要说明的是，在不脱离本申请的精神的情况下，本领域技术人员可在上述公开内容的基础上做出任何改造、修饰以及变动。本申请包括上述具体实施方案及其任何等同形式。应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。另外，为了更好地说明本专利技术的内容，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本专利技术同样可以实施。在另外一些实施例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段未作详细描述，以便于凸显本专利技术的主旨。实施例1第一步：预处理及洗涤，将5克NaOH和5克乳化剂OP-10用1L水溶解配成洗涤液，40℃下用其浸泡聚酰亚胺纤维30分钟，再用水洗涤。第二步，表面改性：将经过预处理及洗涤处理后的聚酰亚胺纤维浸泡到0.1M/L半胱胺盐酸盐溶液中，浸泡温度为50℃，浸泡时间为40分钟，得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电聚酰亚胺纤维的制备方法，其包括以下步骤：预处理及洗涤；表面改性：将经过预处理及洗涤处理后的聚酰亚胺纤维用含有巯基和氨基的化合物溶液进行表面改性，得到改性聚酰亚胺纤维；负载Pd：将改性聚酰亚胺纤维浸渍到柠檬酸钠、H

【技术特征摘要】
1.一种导电聚酰亚胺纤维的制备方法，其包括以下步骤：预处理及洗涤；表面改性：将经过预处理及洗涤处理后的聚酰亚胺纤维用含有巯基和氨基的化合物溶液进行表面改性，得到改性聚酰亚胺纤维；负载Pd：将改性聚酰亚胺纤维浸渍到柠檬酸钠、H2PdCl4的混合水溶液中，得到表面上负载有Pd颗粒的活化聚酰亚胺纤维；化学镀金属：将活化聚酰亚胺纤维进行化学镀铜、化学镀镍或化学镀银，得到导电聚酰亚胺纤维。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述化学镀金属的次数为1-3次。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述预处理及洗涤步骤为用洗涤液除去聚酰亚胺纤维表面的杂质，洗涤温度为20～80℃，浸泡时间为10～60分钟，然后再用水洗涤。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述表面改性步骤为将经过预处理及洗涤处理后的聚酰亚胺纤维浸泡到含有巯基和氨基的化合物的溶液中，浸泡温度为40～60℃，浸泡时间为20～60...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜庆革，
申请(专利权)人：卜庆革，
类型：发明
国别省市：山东,37