本发明专利技术涉及一种导电纺织品及其制作方法，该导电纺织品包括：纺织品基底；通过原位聚合方法在纺织品基底上形成的电解质粘结层；通过化学镀在所述电解质粘结层上形成的金属涂层。本发明专利技术通过使用原位自由基聚合方法在导电基团和纺织基底之间制备电解质粘结层，该电解质粘结层的修饰大大提高了导电基团到纺织基底之间的附着力，这使得如此制得的电气元件在经受搓揉、拉伸和洗涤时更加可靠、强韧和耐用；且原位自由基聚合方法制备聚电解质的过程是在温和的条件下进行的，从单体到聚合物的原位自由基聚合的较高化学转化率，降低了本发明专利技术的成本，同时使得本发明专利技术易于进行大规模生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导电材料的制备，更具体地说，涉及。
技术介绍
已知有两种方式来获得导电的纤维、纱线、织物和薄膜，即采用在混纺纱或复合纱 中嵌入金属线或其它导电线或导电材料的方式，以及在纺织品基底的表面上涂覆导电材料 的方式。用于制造导电的纤维、纱线、织物和薄膜的导电材料中包括金属、金属氧化物、金属 纳米粒子、导电聚合物和碳基材料。对于第一种方式而言，现有技术中已知几种生产方法。PCT国际申请W093/24689 就是采用这种方式使用相同或不同类型的纺织纤维制造复合纱的方法，在这些纺织纤维中 捻合了金属线，退火的镀银或镀金的铜或者退火的不锈钢，其直径在O. 008mm至O. 05mm之 间。在捻合了该复合纱/织物后，金属线基本上位于各个纺织纤维的相互接触区域之间 的纵轴方向上。另一种类似的方法在欧洲专利文献EP-A-O 644 283中进行了描述。其 中，金属线和纺织线在被带到一起时相互抢合。论文(D. Marculescu et al. Proceedings of the IEEE 2003,91,1995 and S.Jung et al.1SSCC 2003/Session 22/TD EmbeddedTechnologies/Paper 22.1)公开了整合了金属线的织物。专利号为3987613的美 国专利、欧洲专利文献EP-A-O 250和专利号为6032450的美国专利中公开了其它一些纺纱 方法。这些方法得到了广泛应用，是因为通过嵌入方法制备的复合纱的纺织线和金属线之 间的结合非常紧密。但是，这些方法也存在不足，金属线已经在一定程度上承受了相当的机 械预应力，且复合纱相对坚硬容易折断，这可能存在一定的风险，使得复合纱/织物在进一 步的加工期间重新分离，并且当这些金属股通过焊接结合在一起时，在焊接工艺之前或过 程中周围区域的纺织载体结构可能被破坏。碳基材料，例如碳纤维、石墨和碳纳米管，也可 以直接纺入到导电纱线/织物中。但是，这不仅在成本上仍然存在局限，而且当被焊接连接 时其导电性能仍然比金属差。另一种方式，即在常规纤维上覆盖一层金属、碳纳米管或导电聚合物，随后纺成纱 线，是一种制作导电纱线的更加经济而富有成效的方式。在这些生产的纱线中，人们着重于 关注金属涂层的纱线。专利号为4522889的美国专利公开了一种通过化学镀涂覆了铜和镍 的导电芳香聚酰胺布料。但是，没有获得大致均匀的金属涂层，特别是在预纺织织物的纱线 交叉处。而同样在专利号为5302415的美国专利中也出现了未被涂覆的细丝。专利号为 5935706的美国专利描述了使用铜来对各种芳香聚酰胺纤维喷镀金属的工艺。该公开的工 艺使用了 80%至90%的硫酸溶液来修饰芳香聚酰胺纤维的表面。该修饰是通过解聚来控 制纤维降解来实现的，从而为促进电解金属沉积的增敏剂的沉积提供位点。然而，这些专利 中使用80 %到90 %的硫酸溶液，这将破坏所有的天然纤维，例如，棉、丝和羊毛，另一方面， 通过湿化学方法沉积的铜意味着这种沉积直接位于聚合物表面，这将导致金属和芳香聚酰 胺纤维表面之间的结合非常薄弱。在制作纺织电子器件时，这种薄弱的金属涂层纤维不能 承受强韧的机织或针织工艺。最近，郑等人研制出一种制造聚电解质-桥连金属-涂层棉纱的技术。在该方法 中，通过表面引发原子转移自由基聚合(S1-ATRP)在棉纱表面嫁接较薄的聚电解质层。包 括铜和镍的导电金属随后通过离子交换和化学沉积法沉积到聚电解质层上。如此制得的导 电棉在机械和洗涤测试中是非常耐用的。这项工作有力地证明了聚电解质可以作为软基 地和硬金属涂层之间的一种非常有效的桥接层，以生产出具有良好的柔韧性和导电性的非 常坚固的分层结构。然而，S1-ATRP工艺存在几点不足，严重阻碍了大规模生产和商业化。 首先，其对氧气非常敏感，需要进行氮气保护。因此，S1-ATRP非常难以应用在大规模制造 中，特别是在纺织行业。其次，从单体到聚合物的化学转化率是非常低的，使得大部分单体 都被浪费。第三，反应速度慢，可能需要24小时。此外，目前的技术只能用于在特定的或有 限的基底上制备导电织物。因此，亟待研制出一种能够普遍使用且产量高的技术来制造导 电织物，该技术可被用于在温和地条件下在不同类型的基底上制造这些聚电解质-桥连金 属-涂层棉纱和织物且适用于后续的卷到卷工艺。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有的导电纺织品制作方法中需要进行氮气 保护且转化率低的缺陷，提供。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种导电纺织品及其制作方 法，通过在纺织品基底表面通过原位聚合方法制备电解质粘结层；随后在制得的纺织品基 底的电解质粘结层表面通过化学镀制备金属涂层。根据本专利技术的第一方面，提供了一种导电纺织品，包括纺织品基底；通过原位聚合方法在纺织品基底上形成的电解质粘结层；通过化学镀在所述电解质粘结层上形成的金属涂层。在根据本专利技术第一方面所述的导电纺织品中，所述纺织品基底包括棉、丝绸、羊 毛、尼龙、聚酯、氨纶、莱卡、芳纶或弹性体。在根据本专利技术第一方面所述的导电纺织品中，所述电解质粘结层为聚。在根据本专利技术第一方面所述的导电纺织品中，所述金属涂层为铜涂层、镍涂层、铜 镍涂层或银涂层。根据本专利技术第二方面，提供了一种如上所述的导电纺织品的制作方法，包括以下 步骤I)在纺织品基底表面通过原位聚合制备电解质粘结层；2)在步骤I)得到的纺织品基底的电解质粘结层表面通过化学镀制备金属涂层。在根据本专利技术第二方面所述的导电纺织品的制作方法中，所述步骤I)进一步包 括将纺织品基底浸泡在7-辛烯基三氯硅烷的无水甲苯溶液中进行硅烷化，随后冲洗硅烷 化的纺织品基底，并干燥；随后将干燥的硅烷化的纺织品基底浸泡在含有2-(甲基丙烯酰 氧)乙基三甲基氯化铵和K2S2O8的水溶液中，紧接着施压浸轧，再经过两次上述浸泡和浸轧 过程，随后放入烤箱中加热以进行聚合。所述步骤2)进一步包括将具有聚涂层的纺织品基底浸入(MM)2PdClyK溶液中，在使用去离子水冲洗后，将其浸入铜化学镀液、镍化学镀液、铜镍化学镀液或银化学镀液中，随后用水冲洗 和干燥得到导电纺织品。在根据本专利技术第二方面所述的导电纺织品的制作方法中，所述步骤I)具体为将 纺织品基底浸泡在2 20mM的7-辛烯基三氯硅烷的无水甲苯溶液中I至6个小时，随后 使用另外的无水甲苯和乙醇冲洗，再用清水洗净硅烷化的纺织品基底，在40 60°C的真空 中干燥2 4小时；随后将干燥的硅烷化的纺织品基底浸泡在含有O. 0622g/mL O. 622g/ mL的2-(甲基丙烯酰氧)乙基三甲基氯化铵和O. 0492 O. 492g/L K2S2O8的水溶液中5 15分钟，紧接着在2 5kg/cm2的压力下浸轧；再经过反复两次上述浸泡和浸轧过程，随后 放入70-120°C烤箱中加热I 3小时以进行聚合。所述步骤2)具体为将具有聚涂层的纺织品基底浸入5 IOmM的(MM)2PdCl4水溶液 中O. 5 I小时，在使用去离子水冲洗后，将其浸入12g/L NaOH, 13g/LCuS04 · 5H20，29g/L 酒石酸钠钾和9. 5mL/L HCHO组成的铜化学镀液中15 60分钟，随后用水冲洗和吹干得到 导电纺本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种导电纺织品，其特征在于，包括：纺织品基底；通过原位聚合方法在纺织品基底上形成的电解质粘结层；通过化学镀在所述电解质粘结层上形成的金属涂层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑子剑，胡红，王晓龙，
申请(专利权)人：香港理工大学，
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。