一种导电液晶聚芳酯纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种导电液晶聚芳酯纤维及其制备方法。本发明专利技术的制备方法采用先物理刻蚀后化学修饰的化学镀前处理工艺，修饰改性纤维表面，使纤维表面附着活性基团，经活化后通过化学镀工艺在LCP纤维表面化学镀镍或铜，制备导电LCP复合纤维，提升金属镀层与纤维的结合力，提高LCP纤维的导电性，生产效率高，且经济环保。本发明专利技术的导电液晶聚芳酯纤维采用上述的制备方法制备获得，其中金属镀层与纤维表面的结合稳定性好、镀层沉积均匀，整体导电液晶聚芳酯纤维具有良好的导电性能。芳酯纤维具有良好的导电性能。芳酯纤维具有良好的导电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种导电液晶聚芳酯纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚芳酯纤维制造
，具体涉及一种导电液晶聚芳酯纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]热致液晶聚芳酯(liquid crystalline polymer—LCP)是一种通过酯基连接的芳环高分子工程塑料，其纤维产品是采用热熔纺丝加工而成，纺丝过程高分子链高度取向形成有序微纤致密结构，化学药品和气体难以渗入，耐酸耐碱性极佳。这些特点赋予了聚芳酯纤维的优异力学强度、耐辐射、耐化学品、耐蠕变等特性，广泛应用于国防军工、航空航天、个体防护、绳索电缆等特种领域。
[0003]实际上，LCP纤维高取向的刚性链构象也会导致其在金属化学镀前处理粗化过程显得非常有难度，不易进行化学刻蚀改性，现有的高性能聚合物纤维的化学镀工艺并不适用于LCP纤维的金属化，镀膜在LCP表面的沉积不均匀、结合力低，且化学镀的LCP纤维导电性能差。
[0004]而传统聚碳酸酯、ABS塑料化学镀工艺中所采用的高锰酸钾或高浓度碱溶液对LCP处理仅起物理粗化作用，也就是可以对LPC表面进行物理刻蚀形成粗糙结构，但不能极化材料表面并形成极性基团，因此不能改善材料表面的亲水性。如中国专利CN110983306 B公开的LCP塑料的镀前表面粗化方法，包括膨胀剂膨润处理、高锰酸钾微蚀处理及酸性溶液中和处理三个步骤；中国专利申请CN 112647065A公开的LCP器件化学镀前表面粗化方法，具体是将LCP材料放入通有臭氧的过硫酸钾粗化液中，在超声波作用下进行粗化处理。但是，这些方法仅适用于LCP膜等塑料器件，并不适用于LCP纤维的粗化，且这些方法在进行表面粗化处理所采用的溶液均对环境不友好。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决LCP纤维化学镀过程中存在表面预处理工艺不环保、沉积不均匀、结合力低、导电性能改善不明显等问题，提供了一种导电液晶聚芳酯纤维的制备方法。该制备方法采用先物理刻蚀后化学修饰的化学镀前处理工艺，经活化后通过化学镀工艺在LCP纤维表面化学镀镍或铜，制备导电LCP复合纤维，提升金属镀层与纤维的结合力，提高LCP纤维的导电性。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种导电液晶聚芳酯纤维，该导电液晶聚芳酯纤维由上述制备方法制得。
[0007]本专利技术的目的通过如下技术方案实现。
[0008]一种导电液晶聚芳酯纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0009]S1、将聚芳酯纤维洗涤处理，干燥；
[0010]S2、将洗涤处理后的聚芳酯纤维在蚀刻液中刻蚀粗化，取出，清洗、干燥；
[0011]S3、将刻蚀粗化后的聚芳酯纤维置于修饰液中进行表面修饰，取出，清洗、干燥；
[0012]S4、将经表面修饰后的聚芳酯纤维置于活化液中活化，取出，清洗、干燥；
[0013]S5、将活化后的聚芳酯纤维置于镀液中进行化学镀，取出，清洗、干燥，获得导电液晶聚芳酯纤维。
[0014]优选的，S1中，所述洗涤处理为脱浆洗涤，具体的，将所述聚芳酯纤维浸泡于丙酮溶液中6～12小时，浸泡温度为常温，再用无水乙醇和去离子水反复清洗干净，去除纤维表面的杂质。
[0015]优选的，S1中，所述干燥是在60～80℃真空干燥6～12小时。
[0016]优选的，S2中，所述蚀刻液为浓度1～20mol/L金属碱性氢氧化物和浓度1～15mol/L增溶剂的混合溶液；所述刻蚀粗化的时间为5～60分钟。
[0017]更优选的，所述金属碱性氢氧化物包括氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂中的一种以上；
[0018]和/或，所述增溶剂包括尿素和氨基醇类衍生物中的一种以上，所述氨基醇类衍生物包括2
‑
羟基乙胺和异丙醇胺中的一种以上。
[0019]更优选的，所述蚀刻液为浓度5～15mol/L金属碱性氢氧化物和浓度1～10mol/L增溶剂的混合溶液。
[0020]更优选的，所述刻蚀粗化的时间为10～30分钟。
[0021]优选的，S3中，所述修饰液为含酚羟基和胺基化合物的溶液，且能自身氧化聚合反应沉积于纤维表面；或者，所述修饰液为含酚羟基化合物与含胺基化合物的混合物溶液，且能通过化学反应生成膜沉积于纤维表面；
[0022]所述表面修饰的反应在室温、pH值7～10、60～600r/min搅拌条件下进行。
[0023]更优选的，所述修饰液为含酚羟基和胺基化合物的溶液，且浓度为0.005～0.05mol/L。
[0024]更优选的，所述修饰液为含酚羟基化合物与含胺基化合物的混合物溶液，所述含酚羟基化合物的浓度为0.005～0.05mol/L。
[0025]更进一步优选的，所述含酚羟基化合物与含胺基化合物的摩尔浓度比为1:4～4:1，更优选为1:1。
[0026]更优选的，上述任一项所述的导电液晶聚芳酯纤维的制备方法，所述含酚羟基和胺基化合物包括多巴胺、多巴胺盐酸盐、多巴和酪氨酸中的一种以上；
[0027]和/或，所述含酚羟基化合物包括单宁酸、没食子酸或邻苯二酚；和/或，所述含胺基化合物包括长链烷烃多胺类化合物或多乙烯基多胺化合物。
[0028]更进一步优选的，所述的长链烷烃多胺类化合物包括丁二胺和己二胺中的一种以上，所述的多乙烯基多胺化合物包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种以上。
[0029]更优选的，所述PH值采用缓冲溶液调节；所述缓冲溶液包括磷酸盐缓冲液PBS、Tris
‑
盐酸缓冲液或TAPS缓冲液。
[0030]更优选的，所述表面修饰的反应在pH＝8.5的条件下进行。
[0031]优选的，S4中，所述活化液为金属盐活化液，且所述活化为采用所述还原剂在纤维表面络合金属离子；所述金属盐活化液的浓度为0.001～0.005mol/L；所述活化的络合温度为30～50℃，时间为5～30min。
[0032]更优选的，所述金属盐活化液的金属盐包括硝酸银、氯化钯或四氯合钯(II)酸；和/或，所述还原剂包括次氯酸钠、柠檬酸钠和二甲胺基甲硼烷(DMAB)中的一种以上，所述还原剂可将所述金属盐活化液中的金属盐离子还原附着于纤维表面。
[0033]更优选的，所述还原剂的浓度为0.01～0.05mol/L。
[0034]优选的，S5中，所述镀液为化学镀金属盐溶液；所述化学镀为利用还原剂将所述化学镀金属盐溶液中的化学镀金属盐离子还原沉积在纤维表面，所述化学镀金属盐离子为导电性金属的盐离子。
[0035]更优选的，所述化学镀金属盐离子包括金属镍离子或铜离子，具体的，利用还原反应，在LCP纤维表面将金属镍离子或铜离子还原沉积以进行镀镍或镀铜。
[0036]一种导电液晶聚芳酯纤维，按照任一项所述的制备方法制备获得。
[0037]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：
[0038]本专利技术采用先物理刻蚀后化学修饰的化学镀前处理工艺，其中以含酚羟基及胺基化合修饰处理纤维表面，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电液晶聚芳酯纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将聚芳酯纤维洗涤处理，干燥；S2、将洗涤处理后的聚芳酯纤维在蚀刻液中刻蚀粗化，取出，清洗、干燥；S3、将刻蚀粗化后的聚芳酯纤维置于修饰液中进行表面修饰，取出，清洗、干燥；S4、将经表面修饰后的聚芳酯纤维置于活化液中活化，取出，清洗、干燥；S5、将活化后的聚芳酯纤维置于镀液中进行化学镀，取出，清洗、干燥，获得导电液晶聚芳酯纤维。2.根据权利要求1所述的导电液晶聚芳酯纤维的制备方法，其特征在于，S2中，所述蚀刻液为浓度1～20mol/L金属碱性氢氧化物和浓度1～15mol/L增溶剂的混合溶液；所述刻蚀粗化的时间为5～60分钟。3.根据权利要求2所述的导电液晶聚芳酯纤维的制备方法，其特征在于，所述金属碱性氢氧化物包括氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂中的一种以上；和/或，所述增溶剂包括尿素和氨基醇类衍生物中的一种以上，所述氨基醇类衍生物包括2
‑
羟基乙胺和异丙醇胺中的一种以上。4.根据权利要求1所述的导电液晶聚芳酯纤维的制备方法，其特征在于，S3中，所述修饰液为含酚羟基和胺基化合物的溶液，且能自身氧化聚合反应沉积于纤维表面；或者，所述修饰液为含酚羟基化合物与含胺基化合物的混合物溶液，且能通过化学反应生成膜沉积于纤维表面；所述表面修饰的反应在室温、pH值7～10、60～600r/min搅拌条件下进行。5.根据权利要求1所述的导电液晶聚芳酯纤维的制备方法，其特征在于，所述修饰液为含酚羟基和胺基化合物的溶液，且浓度为0.005～0.05mol/L。6.根据权利要求1所述的导电液晶聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱方龙，
申请(专利权)人：惠州学院，
类型：发明
国别省市：