【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纤维材料的表面金属化，具体涉及一种表面金属化纤维及其制备方法。
技术介绍
1、聚四氟乙烯是一种综合性能优异的聚合物材料，具有极好的耐高低温性和耐化学腐蚀性，且介电性能优良、摩擦系数极小，作为润滑层广泛应用在航空航天、汽车、大型机械等领域。但是，聚四氟乙烯具有耐蠕变性能差、与其他材料的粘结性差、回弹性差和易磨损等缺点，这些缺点限制了其进一步应用。
2、芳纶具有高强度、高模量、耐化学腐蚀、耐疲劳等优良性能，其复合材料具有轻质、高强的特点。然而，芳纶是一种电绝缘材料，芳纶的表面能低、惰性大且缺乏可改性的官能团，因此与基体的界面相容性差，影响复合材料的力学性能，限制了其应用范围。
3、若对聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维表面进行适当的金属化改性，使其具有电磁屏蔽功能，将会使得聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维在原有优势的基础上取得更加广泛的应用价值。
4、然而，由于聚四氟乙烯的超高表面惰性和芳纶表面缺乏可改性的官能团，导致在其表面难以形成牢固的金属化纤维表面，金属化后的纤维耐腐蚀性能和耐摩擦性能较差，从而限制了其进一步应用。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种表面金属化纤维及其制备方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、本专利技术实施例提供了一种表面金属化纤维的制备方法，纤维包括聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维，所述制备方法包括步骤：
3、对所述纤维进行清洗，并对清洗后的纤维进行等离子
4、将所述处理后的纤维在敏化剂溶液中进行浸泡敏化，得到敏化后的纤维；
5、将所述敏化后的纤维在钯催化剂溶液中进行浸泡活化，使得所述敏化后的纤维表面获得金属单质作为还原中心，得到活化后的纤维；
6、将所述活化后的纤维置于金属镀液中，在还原剂的条件下通过化学镀方式进行氧化还原反应，直至所述活化后的纤维表面形成金属镀层，得到表面金属化的纤维；
7、将所述表面金属化的纤维在聚乙烯醇溶液中进行浸泡覆膜，直至在所述表面金属化的纤维表面形成聚乙烯醇覆膜。
8、在本专利技术的一个实施例中，所述等离子表面处理的时间为1min-15min；
9、所述浸泡敏化的时间为12h-48h；
10、所述浸泡活化的时间为12h-48h；
11、所述氧化还原反应的时间为30min-180min；
12、所述浸泡覆膜的时间为3min-10min。
13、在本专利技术的一个实施例中，所述敏化剂溶液中的敏化剂包括邻苯二酚类化合物，所述邻苯二酚类化合物包括聚多巴胺、茶多酚中的一种或多种。
14、在本专利技术的一个实施例中，所述敏化剂溶液包括聚多巴胺和茶多酚在混合溶剂中形成的混合溶液，所述聚多巴胺与所述茶多酚的质量比为1:1-5，所述聚多巴胺和所述茶多酚的总质量占所述混合溶剂质量的5%-20%，所述混合溶剂包括乙醇和水的体积比为1:1的乙醇水混合溶液。
15、在本专利技术的一个实施例中，所述钯催化剂溶液包括氯钯酸铵溶液或者氯化钯溶液，其中，
16、当所述钯催化剂溶液为所述氯钯酸铵溶液时，氯钯酸铵与水的质量比为0.002-0.01:1；
17、当所述钯催化剂溶液为所述氯化钯溶液时，氯化钯与水的质量比为0.002-0.01:1。
18、在本专利技术的一个实施例中，所述金属镀液包括铜镀液，相应的，所述还原剂包括甲醛溶液，其中，
19、所述铜镀液的配制方法为：按顺序向水中加入naoh、酒石酸钾钠、乙二胺四乙酸钠、亚铁氰化钾和2’2联吡啶，搅拌均匀后加入五水硫酸铜，其中，所述水、所述naoh、所述酒石酸钾钠、所述乙二胺四乙酸钠、所述亚铁氰化钾、所述2’2联吡啶和所述五水硫酸铜的比例为1l：14.5g：14g：19.5g：0.01g：0.02g：15g；
20、所述甲醛溶液中甲醛的体积百分数为2%-10%；
21、所述铜镀液与所述甲醛溶液的体积比为1:0.02-0.1。
22、在本专利技术的一个实施例中，所述金属镀液包括镍镀液，相应的，所述还原剂包括氨水，其中，
23、所述镍镀液包括a液和b液，其中，a液为水、六水硫酸镍、柠檬酸钠和乳酸的混合溶液，所述六水硫酸镍、所述柠檬酸钠、所述乳酸的质量比为4：2：1，b液为二甲胺基甲硼烷水溶液，所述二甲胺基甲硼烷水溶液中二甲胺基甲硼烷的质量百分数为0.3%-1%；
24、所述a液、所述b液、所述氨水的体积比为20：5：1。
25、在本专利技术的一个实施例中，所述金属镀层的厚度为10μm-100μm；
26、所述聚乙烯醇覆膜的厚度为5μm-200μm。
27、本专利技术的另一实施例提供了一种表面金属化纤维，由如上述实施例所述的制备方法制得，包括：支撑基材、金属镀层和聚乙烯醇覆膜，其中，
28、所述支撑基材包括聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维；
29、所述金属镀层结合在所述支撑基材的表面；
30、所述聚乙烯醇覆膜覆盖在所述金属镀层的表面。
31、在本专利技术的一个实施例中，所述聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维的细度为200d-1500d；
32、所述金属镀层的厚度为10μm-100μm；
33、所述聚乙烯醇覆膜的厚度为5μm-200μm。
34、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
35、1、本专利技术在对纤维表面沉积金属镀层后，还将镀金后的纤维浸入聚乙烯醇溶液中形成聚乙烯醇覆膜进行保护，不仅能够有效改善纤维的导热性能，提高纤维对工作环境的耐受温度，而且提高了纤维的导电性，导电性的改善也能使得利用该纤维纺织的织物具有相当的电磁屏蔽效能，减少电磁波反射带来的二次污染；同时，金属化且覆膜后的纤维可以避免纤维在使用过程中受到各类物理化学腐蚀，可以提高金属化纤维的耐磨性，兼具了纤维本身良好的耐腐蚀和耐摩擦性能，可塑性强，从而整体提高金属化纤维的耐用程度，可以在更广的范围内推广和使用。
36、2、本专利技术对纤维进行等离子表面处理，采用等离子打击纤维表面，不仅提高了纤维表面的洁净度，而且使得纤维表面的分子基团暴露出来，提高了纤维表面的亲和性，有利于纤维金属化过程中分子基团和金属的附着，从而有利于形成牢固的金属化纤维表面。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，纤维包括聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维，所述制备方法包括步骤：
2.根据权利要求1所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述等离子表面处理的时间为1min-15min；
3.根据权利要求1所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述敏化剂溶液中的敏化剂包括邻苯二酚类化合物，所述邻苯二酚类化合物包括聚多巴胺、茶多酚中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述敏化剂溶液包括聚多巴胺和茶多酚在混合溶剂中形成的混合溶液，所述聚多巴胺与所述茶多酚质量比为1:1-5，所述聚多巴胺和所述茶多酚的总质量占所述混合溶剂质量的5%-20%，所述混合溶剂包括乙醇和水的体积比为1:1的乙醇水混合溶液。
5.根据权利要求1所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述钯催化剂溶液包括氯钯酸铵溶液或者氯化钯溶液，其中，
6.根据权利要求1所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述金属镀液包括铜镀液，相应的，所述还原剂包括甲醛溶液，其中，
7
8.根据权利要求1所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述金属镀层的厚度为10μm-100μm；
9.一种表面金属化纤维，其特征在于，由如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得，包括：支撑基材、金属镀层和聚乙烯醇覆膜，其中，
10.根据权利要求9所述的表面金属化纤维，其特征在于，所述聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维的细度为200D-1500D；
...【技术特征摘要】
1.一种表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，纤维包括聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维，所述制备方法包括步骤：
2.根据权利要求1所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述等离子表面处理的时间为1min-15min；
3.根据权利要求1所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述敏化剂溶液中的敏化剂包括邻苯二酚类化合物，所述邻苯二酚类化合物包括聚多巴胺、茶多酚中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述敏化剂溶液包括聚多巴胺和茶多酚在混合溶剂中形成的混合溶液，所述聚多巴胺与所述茶多酚质量比为1:1-5，所述聚多巴胺和所述茶多酚的总质量占所述混合溶剂质量的5%-20%，所述混合溶剂包括乙醇和水的体积比为1:1的乙醇水混合溶液。
5.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭庆，马孝康，谭茗，郭瑞生，刘维民，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。