一种镀银尼龙导电纤维及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种镀银尼龙导电纤维及其制备方法，包括以下步骤：将尼龙纤维在60℃

【技术实现步骤摘要】
一种镀银尼龙导电纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纤维改性制备
，尤其涉及一种镀银尼龙导电纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着工业的发展，各类家用电器和电子设备的种类和数量日益增多，人们对于抗静电纤维的重视程度也越来越高，因此，导电纤维的制备技术也在不断发展，其中主要的一部分就是采用化学镀银的方法制备导电纤维，在众多纤维中，尼龙纤维由于表面光滑结构完整，活性反应基团很少，因此对于提高尼龙纤维的导电性一直以来都是抗静电纤维需要克服的主要难题之一。
[0003]以多酚氧化自聚合为代表的仿生贻贝化学由于其利用率高，效果优异且绿色环保从而得到材料界巨大关注，被广泛应用于材料表界面改性和功能化处理，其中申请号201811166015.x的专利技术专利公开了一种利用茶多酚氧化自聚合制备得到的新型天然环保纺织染料；申请号202011158029.4的专利技术专利公开了一种富含茶多酚的可护肤抗菌的茶纤维及其制备方法；申请号202010492930.9的专利技术专利公开了一种利用聚多巴胺改性纳米纤维涂层基，制备滤膜的方法。
[0004]镀银尼龙导电纤维的应用非常广泛，目前主要采用化学镀银的方法进行尼龙纤维表面的金属化，申请号201011373886.3的专利技术专利公开了一种利用氯化亚锡对尼龙纤维进行敏化，制备镀银导电尼龙纤维的方法；申请号：201910343930.x的专利技术专利公开了一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维；申请号201410148781.9公开了一种利用镀银尼龙制作一种镀银电磁屏蔽衬布的方法。
[0005]目前化学镀银工艺共同的缺点是在化学镀银过程中采用的敏化剂氯化亚锡毒性大，在生产加工过程中容易造成呼吸道感染和皮肤病等问题，因此对于生产车间、生产设备和工人防护方面要求极高；此外尼龙表面光滑，反应基团少，常用强氧化剂进行前处理，会造成尼龙纤维强度大幅度下降；如未进行强氧化剂前处理，则镀银层与尼龙纤维的结合不牢，易脱落；因此开发一种不使用重金属敏化剂，绿色环保；无需强氧化剂前处理，保留尼龙纤维强度；镀银层与尼龙纤维结合牢固的尼龙导电纤维制备方法对抗静电、电磁屏蔽、复合材料等领域的发展至关重要。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种镀银尼龙导电纤维及其制备方法，该方法不使用重金属敏化剂、无需进行强氧化剂前处理保留尼龙纤维强度、镀银层与尼龙纤维结合牢固。
[0007]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0008]本专利技术提供一种制备镀银尼龙导电纤维的方法，包括以下步骤：
[0009](1)将尼龙纤维在60℃
‑
70℃条件下浸渍于含有多酚类化合物的水溶液中，再向溶液中加入水溶性氧化剂，将得到的反应液在70℃
‑
80℃条件下继续反应，反应完全后得到多
酚聚合的尼龙纤维；多酚类化合物为包含儿茶酚基团的多酚类化合物，多酚类化合物的水溶液浓度为1g/L
‑
5g/L；优选的，反应时间为20
‑
100min，进一步优选的，水溶性氧化剂包括过硼酸钠、过硼酸钾和过硫酸钠中的一种或多种组合；
[0010](2)在15℃
‑
25℃下将步骤(1)获得的多酚聚合的尼龙纤维浸入含有银离子的溶液中反应，优选的，反应时间为2
‑
20min，然后提高温度至70℃
‑
80℃继续反应，得到表面活化的尼龙纤维；其中含有银离子的溶液中，银离子浓度为1
×
10
‑5mol/L
‑3×
10
‑5mol/L；优选的，反应时间为10
‑
30min；低浓度硝酸银溶液为敏化液使用，在多酚聚合的尼龙纤维表面创建更多化学镀银时的氧化还原反应中心；
[0011](3)将步骤(2)得到的表面活化的尼龙纤维进行化学镀银处理，得到镀银尼龙导电纤维。
[0012]进一步的，在步骤(1)之前，还包括步骤(1a)：在40℃
‑
60℃条件下用浓度为20
‑
100mL/L的硫酸浸泡尼龙纤维20
‑
120分钟后洗净脱水。该步骤可以对纤维表面进行粗化，提供更多的反应位点。
[0013]进一步的，化学镀银包括：在30℃
‑
50℃条件下，将步骤(2)得到的表面活化的尼龙纤维浸泡于添加了还原剂的银氨溶液中反应20
‑
90min。在弱碱性条件下利用银镜反应使处理后的纤维表面包裹上一层致密的单质银。
[0014]进一步的，还原剂包括葡萄糖、乙醛和甲醛中的一种或几种。
[0015]进一步的，银氨溶液还添加有络合剂。
[0016]进一步的，表面活性剂包括聚乙烯吡咯烷酮和/或十二烷基苯磺酸钠；优选的，聚乙烯吡咯烷酮的分子量为50万
‑
130万。使用表面活性剂可以调节沉积速率，改善镀层光泽度，提高镀层表面平滑和光滑度。
[0017]进一步的，表面活性剂的浓度为5
‑
15g/L。
[0018]进一步的，在步骤(1)中，多酚类化合物选自丁香酚、单宁酸、阿魏酸和绿原酸中的一种或几种；水溶性氧化剂包括过硼酸钠、过硫酸钠、过硼酸钾，反应液中，水溶性氧化剂的浓度为1g/L
‑
3g/L。多酚类化合物聚合后，可形成聚多酚层，其具有高粘附性，可作为二次反应平台。
[0019]进一步的，在步骤(3)后，还包括步骤(4)：将镀银尼龙导电纤维洗净脱水后，在90～140℃下干燥2～10min。
[0020]本专利技术以多酚氧化自聚合为代表的仿生贻贝化学为天然多酚代替了传统工艺中的敏化剂氯化亚锡，绿色环保，同时保证了纤维强力几乎不受影响，聚合后的多酚具有很强的粘附性，可以沉积在各种材料上作为二次反应平台，也能够很好地保证镀银后的牢度。相比于传统镀银导电纤维制备方法，本专利技术为制备新型镀银导电尼龙纤维提供了新思路。
[0021]本专利技术的另一目的在于提供一种镀银尼龙导电纤维，使用上述任一项制备方法所制备。
[0022]进一步地，本专利技术的镀银尼龙导电纤维包括尼龙纤维本体，尼龙纤维本体表面从内到外依次设有聚多酚层及导电层，导电层中包括多个银单质晶粒。
[0023]进一步地，导电层厚度为50
‑
400nm。
[0024]进一步地，聚多酚层厚度为1.5nm
‑
2.2μm。
[0025]本专利技术提供的制备方法的原理如下：
[0026]首先，可选择的采用硫酸对纤维表面进行粗化，硫酸粗化能够降解部分的聚酰胺，使尼龙纤维表面暴露出更多的羧基、氨基等反应活性位点。然后多酚在氧化剂、碱性条件下容易被氧化并自聚合，其中的儿茶酚基团被诱导氧化为醌，与尼龙纤维表面的氨基发生Michael加成和Schiff反应(相关反应式见图2)，将聚多酚固定于尼龙纤维表面，属于共价键结合；其次，基于聚多酚与银离子通过配位以及聚多酚中的氢醌电荷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备镀银尼龙导电纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将尼龙纤维在60℃
‑
70℃条件下浸渍于含有多酚类化合物的水溶液中，再向溶液中加入水溶性氧化剂，将得到的反应液在70℃
‑
80℃条件下继续反应，反应完全后得到多酚聚合的尼龙纤维；所述多酚类化合物为包含儿茶酚基团的多酚类化合物；所述多酚类化合物的水溶液浓度为1g/L
‑
5g/L；(2)在15℃
‑
25℃下将步骤(1)获得的所述多酚聚合的尼龙纤维浸入含有银离子的溶液中反应，然后提高温度至70℃
‑
80℃继续反应，得到表面活化的尼龙纤维；其中所述含有银离子的溶液中，银离子浓度为1
×
10
‑5mol/L
‑3×
10
‑5mol/L；(3)将步骤(2)得到的所述表面活化的尼龙纤维进行化学镀银处理，得到镀银尼龙导电纤维。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)之前，还包括步骤(1a)：在40℃
‑
60℃条件下用浓度为20
‑
100mL/L的硫酸浸泡所述尼龙纤维20
‑
120...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢铁玲，艾馨，谢爱玲，卢神州，陈国强，卢焦生，刘萍，向中林，刘军，
申请(专利权)人：南通联发印染有限公司，
类型：发明
国别省市：