一种大豆纤维复合保险丝的制备方法技术

本发明专利技术属于电子材料领域，涉及一种大豆纤维复合保险丝的制备方法。本发明专利技术提出的制备方法是将大豆纤维表面金属化，具体工艺包括大豆纤维洗净、表面改性、表面活化以及化学镀铜等。本发明专利技术制备的大豆纤维复合保险丝具有以下优点：（1）避免使用铅、锡、铬等有毒金属；（2）大豆纤维是蛋白纤维，属可再生资源，绿色环保；（3）金属铜含量少，成本低，是一种资源节约型材料；（4）开拓了高熔点金属在温度保险丝中的应用空间。本发明专利技术制备的大豆纤维复合保险丝可用于柔性电子器件、可穿戴电子产品等高新技术产品，市场前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子材料
，具体涉及。
技术介绍
温度保险丝的核心是易熔合金，传统的易熔合金是以Sn、Pb、B1、Cd等金属组成的三元或四元合金，通过调整金属的组成，获得不同熔点的合金丝。人们已经掌握Pb-Sn-Bi和Pb-Sn-Cd三元相图，根据相图，很容易制得熔点从65°C至300 °C的易熔合金，从而生产用于不同环境和应用场合的温度保险丝。随着科学发展和社会的进步，对电子产品的环保性能已经提出了明确的要求和指标，有绿色认证标志的电子产品已越来越多地成为市场和用户青睐的对象(材料开发与应用，2007，22 (I )，25-27.)。在电子市场，没有通过环保认证的电子元器件，正在逐渐被淘汰。上述温度保险丝中所使用的易熔合金均含有易挥发的Pb、Cd等有害金属元素，虽然各项使用指标均符合规范，但往往由于环保认证不合格，而不会被用户采用。大豆蛋白纤维属于再生植物蛋白纤维类，是以榨过油的大豆豆柏为原料，利用生物工程技术，提取出豆柏中的球蛋白，通过添加功能性助剂，与腈基、羟基等高聚物接枝、共聚、共混，制成一定浓度的蛋白质纺丝液，改变蛋白质空间结构，经湿法纺丝而成。其有着羊绒般的柔软手感，蚕丝般的柔和光泽，棉的保暖性和良好的亲肤性等优良性能，还有明显的抑菌功能，被誉为“新世纪的健康舒适纤维”。但大豆纤维是一种不导电纤维，使得其在电子产品中的应用受到很大的限制。
技术实现思路
本专利技术属于电子材料领域，涉及。本专利技术提出的制备方法是将大豆纤维表面金属化，具体工艺包括大豆纤维洗净、表面改性、表面活化以及化学镀铜等。本专利技术提出的大豆纤维复合保险丝的制备方法，具体步骤如下: (1)清洁大豆纤维:将大豆纤维漂洗、烘干； (2)表面改性:将清洁后的大豆纤维置于改性溶液中5~10分钟，取出、烘干；(3)表面活化:将改性后的大豆纤维置于金纳米溶胶溶液中4~12小时，取出、洗净； (4)化学镀铜:将表面活化的大豆纤维浸泡在铜化学镀液中，于30~40°C化学镀I?2小时，取出洗净，烘干，制得铜/大豆纤维复合保险丝。本专利技术中，改性溶液的溶质为3-氨基丙基三甲氧基硅烷，溶剂为丙酮，改性溶液的质量浓度为0.1%~1%。本专利技术中，金纳米溶胶溶液配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质为:氯金酸的浓度为1~2 g/L，柠檬酸三钠的浓度为5~10 g/L，氯化钠的浓度为10~20 g/L，硼氢化钠的浓度为2~4 g/L ο本专利技术中，铜化学镀液的配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质为:氯化铜的浓度为5~10 g/L，酒石酸的浓度为20~30 g/L，氢氧化钾的浓度为5~10 g/L，碳酸钾的浓度为1~2 g/L，硫酸铜的浓度为1~2 g/L，甲醛的浓度为5~10 g/L。本专利技术制备的铜/大豆纤维温度保险丝具有以下优点:(I)避免使用铅、锡、铬等有毒金属；(2 )大豆纤维是蛋白纤维，属可再生资源，绿色环保；(3 )金属铜含量少，成本低，是一种资源节约型材料；(4)开拓了高熔点金属在温度保险丝中的应用空间。本专利技术制备的铜/大豆纤维温度保险丝可用于柔性电子器件、可穿戴电子产品等高新技术产品，市场前景广阔。本专利技术的有益效果在于:(1)大豆纤维基温度保险丝，是一种绿色环保可再生材料；(2)将大豆纤维表面金属化，使大豆纤维从绝缘变为导电，开拓了大豆纤维的功能；(3)改变了高熔点金属不能用于温度保险丝的历史，充分利用蛋白纤维对温度敏感的特点；(4)合金型保险丝的金属成分，如铅、锑、铋等资源接近枯竭，大豆纤维基温度保险丝属资源节约型和可再生型；(5)拓展了温度保险丝的应用领域，如柔性电子器件、可穿戴电子产品等；(6)成本低、工艺简单，对仪器设备的依赖度低。【附图说明】图1为铜/大豆纤维复合保险丝的扫描电镜照片。【具体实施方式】下面通过实施例进一步描述本专利技术。实施例1 将大豆纤维用去离子水淋洗干净，烘干，置于浓度为0.1%的3-氨基丙基三甲氧基硅烷丙酮溶液中，浸泡5分钟，取出，烘干，得表面改性的大豆纤维。将Ig氯金酸，5g梓檬酸三钠，1g氯化钠，2g硼氢化钠溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得金纳米溶胶溶液。将改性后的大豆纤维置于上述溶液中，放置4小时，取出，洗净，得表面活化的大豆纤维。将5g氯化铜，20g酒石酸，5g氢氧化钾，Ig碳酸钾，Ig硫酸铜，5g甲醛溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得化学镀铜溶液。将表面活化的大豆纤维置于上述镀液中，于30°C化学镀I小时，取出，用水洗净，烘干，得铜/大豆纤维复合保险丝，铜含量为16%，保险丝的电阻为4.25 Ω /cm，断裂强度3.8CN/detx,剥离强度能通过3M公司思高?胶带的测试。实施例2 将大豆纤维用去离子水淋洗干净，烘干，置于浓度为1%的3-氨基丙基三甲氧基硅烷丙酮溶液中，浸泡10分钟，取出，烘干，得表面改性的大豆纤维。将2g氯金酸，1g柠檬酸三钠，20g氯化钠，4g硼氢化钠溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得金纳米溶胶溶液。将改性后的大豆纤维置于上述溶液中，放置12小时，取出，洗净，得表面活化的大豆纤维。将1g氯化铜，30g酒石酸，1g氢氧化钾，2g碳酸钾，2g硫酸铜，1g甲醛溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得化学镀铜溶液。将表面活化的大豆纤维置于上述镀液中，于40°C化学镀2小时，取出，用水洗净，烘干，得铜/大豆纤维复合保险丝，铜含量为34%，保险丝的电阻为3.98 Ω /cm，断裂强度4.1CN/detx,剥离强度能通过3M公司思高?胶带的测试。实施例3 将大豆纤维用去离子水淋洗干净，烘干，置于浓度为0.5%的3-氨基丙基三甲氧基硅烷丙酮溶液中，浸泡8分钟，取出，烘干，得表面改性的大豆纤维。将1.5g氯金酸，8g梓檬酸三钠，15g氯化钠，3g硼氢化钠溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得金纳米溶胶溶液。将改性后的大豆纤维置于上述溶液中，放置9小时，取出，洗净，得表面活化的大豆纤维。将8g氯化铜，25g酒石酸，7g氢氧化钾，1.5g碳酸钾，1.5g硫酸铜，7g甲醛溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得化学镀铜溶液。将表面活化的大豆纤维置于上述镀液中，于35°C化学镀1.5小时，取出，用水洗净，烘干，得铜/大豆纤维复合保险丝，铜含量为23%，保险丝的电阻为4.12 Ω /cm，断裂强度3.9 CN/detx,剥离强度能通过3M公司思高?胶带的测试。实施例4 将大豆纤维用去离子水淋洗干净，烘干，置于浓度为0.3%的3-氨基丙基三甲氧基硅烷丙酮溶液中，浸泡6分钟，取出，烘干，得表面改性的大豆纤维。将1.8g氯金酸，6g梓檬酸三钠，14g氯化钠，2.5g硼氢化钠溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得金纳米溶胶溶液。将改性后的大豆纤维置于上述溶液中，放置6小时，取出，洗净，得表面活化的大豆纤维。将6g氯化铜，22g酒石酸，6g氢氧化钾，1.4g碳酸钾，1.8g硫酸铜，6.5g甲醛溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大豆纤维复合保险丝的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）清洁大豆纤维：将大豆纤维漂洗、烘干；（2）表面改性：将清洁后的大豆纤维置于改性溶液中5~10分钟，取出、烘干；（3）表面活化：将改性后的大豆纤维置于金纳米溶胶溶液中4~12小时，取出、洗净；（4）化学镀铜：将表面活化的大豆纤维浸泡在铜化学镀液中，于30~40℃化学镀1～2小时，取出洗净，烘干，制得铜/大豆纤维复合保险丝。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵航，吕银祥，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31