《镀银芳香族聚砜酰胺纤维的制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《镀银芳香族聚砜酰胺纤维的制备方法.pdf（10页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410653959.5 (22)申请日 2014.11.18 D06M 11/83(2006.01) D06M 13/252(2006.01) D06M 11/30(2006.01) D06M 13/355(2006.01) D06M 101/30(2006.01) (71)申请人上海大学 地址 200444 上海市宝山区上大路99号 (72)发明人白瑞成 邵勤思 唐志勇 孙晋良 任慕苏 张家宝 (74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通 合伙) 31205 代理人陆聪明 (54) 发明名称 镀银芳香族聚砜酰胺纤维的制备方法 (5。
2、7) 摘要 本发明涉及一种镀银芳香族聚砜酰胺纤维的 制备方法。本发明涉及一种镀银芳香族聚砜酰胺 纤维的制备方法，具体包括如下步骤：(a)洗涤及 除油；(b)采用预处理试剂对纤维表面进行预处 理，增大纤维表面的粗糙度和润湿性；(c)活化； (d)还原；(e)化学镀银；(f)涂膜保护。本发明制 备的镀银芳香族聚砜酰胺纤维，兼具优异的导电 性能和耐热、阻燃、轻质、高强等特性，且银镀层的 抗老化性能优良。该镀银纤维可用于制备抗静电 和电磁屏蔽织物，以及特种电缆的屏蔽层及导体 材料。因此，可广泛应用于航空、航天、军工、通讯 等特殊部门；也可以满足从事雷达、医疗和电视 转播等工作人员的个体防护需求。 (5。
3、1)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104452272 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104452272 A 1/2页 2 1.一种镀银芳香族聚砜酰胺纤维的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为： a. 洗涤及除油，清除纤维表面污垢、油剂和杂质； b. 预处理，增大纤维表面的粗糙度和润湿性，改善纤维基体和后续镀层的结合牢度； c. 活化，使用贵金属盐溶液浸泡纤维，在纤维表面形成一层薄的催化活性层； d. 还原，使用还原液浸泡纤维，在纤维表面形成贵金属颗粒层，可以作为。
4、纤维和后续 镀层间的锚接点，同时也具有催化的功能； e. 化学镀银，具体步骤为： e-1镀银溶液由银盐溶液和还原剂溶液组成，其中所述的银盐溶液的组成及各组成的 浓度为： AgNO 3 816 g/L 氨水 5080 ml/L 乙二胺 1540 ml/L KOH 38 g/L； 所述的还原剂溶液的组成及各组成的浓度为： 葡萄糖 412 g/L 酒石酸钠钾 25 g/L 乙醇 3070 ml/L 稳定剂(硫代硫酸钠) 70280 g/L； e-2将银盐溶液和还原剂溶液按1:1的体积比混合，将步骤d所得纤维浸入反应液中， 2535 下，搅拌反应4575 min后取出，用去离子水漂洗干净，得到表面均匀。
5、镀覆有 银的导电纤维； f. 涂膜保护，防止金属镀层的氧化。 2.根据权利要求1所述的镀银芳香族聚砜酰胺纤维的制备方法，其特征在于所述芳香 族聚砜酰胺纤维化学结构式为： ； 其中m=01，n= 10，m+n=1。 3.根据权利要求1或2所述的镀银芳香族聚砜酰胺纤维的制备方法，其特征在于所述 的步骤a的洗涤及除油过程为：将芳香族聚砜酰胺纤维放入丙酮中，超声波清洗4575 min后取出，用去离子水漂洗干净。 4.根据权利要求1或2所述的镀银芳香族聚砜酰胺纤维的制备方法，其特征在于所述 的步骤b的预处理过程为：将除油后的纤维放入预处理液中，在2530 下，浸渍15 45 min后取出，用去离子水漂洗。
6、干净；所述的预处理液为次氯酸钠溶液、二氯异氰尿酸钠溶 液或三氯异氰尿酸的丙酮溶液，浓度为2.520 g/L。 5.根据权利要求1或2所述的镀银芳香族聚砜酰胺纤维的制备方法，其特征在于所述 的步骤c的活化过程为：将预处理后的纤维放入浓度为0.29 g/L的贵金属盐溶液中，在 5090 下，浸渍4560 min后取出，用去离子水缓慢漂洗。 6.根据权利要求5所述的镀银芳香族聚砜酰胺纤维的制备方法，其特征在于所述的贵 权 利 要 求 书CN 104452272 A 2/2页 3 金属盐溶液为硝酸银、氯化钯、氯化金、氯化锇或氯化铑溶液。 7.根据权利要求1或2所述的镀银芳香族聚砜酰胺纤维的制备方法，其。
7、特征在于所述 的步骤d的还原过程为：将活化后的纤维放入还原液中，在2535 下，浸渍2040 min 进行还原处理，后取出，用去离子水漂洗干净；所述的还原液为浓度为110 g/L的硼氢化 钠、二甲胺硼烷或水合肼溶液。 8.根据权利要求1或2所述的镀银芳香族聚砜酰胺纤维的制备方法，其特征在于步骤 f的涂膜过程为：将表面镀覆有银的纤维浸入0.250.5 g/L的十八烷基硫醇溶液中，浸 渍2024 h后取出，并于6080 烘干。 权 利 要 求 书CN 104452272 A 1/4页 4 镀银芳香族聚砜酰胺纤维的制备方法 技术领域 0001 本发明提供一种镀银芳香族聚砜酰胺纤维的制备方法。 背景技。
8、术 0002 随着科技水平的飞速发展，越来越多的电气电子设备已经普及到人类生活的各个 领域，同时由电磁波引起的电磁干扰和电磁兼容问题也日益严重。这些不但会对电子仪器 造成干扰与损坏，而且也会污染环境，危害人类健康；另外电磁波泄漏也会造成政治、经济、 国防、科技等重要情报泄密，危及国家信息安全和军事机密的安全。各种电磁屏蔽的产品已 经相应诞生。导电纤维因其既保持了普通纤维的轻质、柔韧性，又具有一定的导电和电磁屏 蔽性能，故在国民经济的许多部门都有很好的应用。 0003 专利CN 101215779 A讲述了一种高性能导电纤维的制备方法，其在涤纶、尼龙和 丙纶上化学镀覆了一层金属银。纳幕尔杜邦公司。
9、的专利CN 1089309 A在芳香族聚酰胺纤 维表面无电镀覆了一层银金属。专利CN101705614 B讲述了一种在芳香族聚酰胺纤维上化 学镀覆镍银复合镀层的方法。深圳昊天龙邦复合材料有限公司的专利CN 102421277 A是 在芳香族聚酰胺纤维纸上使用真空喷涂金属的方法制得了一种屏蔽材料。希斯康先进材料 股份有限公司的专利CN 103221577 A则是在全芳族聚酯液晶聚合物纤维上涂覆了锡、镍、 铜、银、金及其合金。 0004 有机高分子聚合物芳香族聚砜酰胺是应用较广泛的工程塑料，具有耐化学腐蚀、 耐高温、不燃性和电绝缘等优良性能。尤其将其制成纺织纤维，由于其轻质、耐高温和阻燃 等显著特。
10、点，可用来制成一些特殊的专用服装；也可以制成优良的高温过滤材料，或是电机 的绝缘纸。 0005 最早关于芳香族聚砜酰胺纤维制造方法的报道来自于前苏联化学纤维杂志，我 国关于芳香族聚砜酰胺纤维制造的报道则见专利CN 1176256 C芳香族聚砜酰胺纤维的制 造方法，并已产业化生产。芳香族聚砜酰胺纤维的化学结构式如下： ； 其中m=01，n= 10，m+n=1。 0006 在芳香族聚砜酰胺纤维表面镀覆导电金属，使纤维表面金属化，可使其具有消除 静电、导电、传输电信号的功能，而且具有比金属线质轻、柔韧的特点。但是芳香族聚砜酰 胺纤维表面光滑，缺少活性基团，表面能低，反应活性低，导致化学镀金属难以直接。
11、在纤维 表面沉积，且纤维与金属镀层结合力差，金属镀层容易脱落，从而影响纤维的导电性和耐久 性。 发明内容 0007 本发明目的在于提供一种镀银芳香族聚砜酰胺纤维的制备方法。该方法通过对基 说 明 书CN 104452272 A 2/4页 5 体纤维（聚砜酰胺纤维）先进行清洗除油处理，除去纤维在加工过程中的油剂和表面污垢； 除油后，对纤维表面进行预处理，增加纤维表面的粗糙度和润湿性，以提高后续镀层与基材 之间的结合牢度；活化作用是在预处理后的纤维表面吸附一层容易被还原的物质，以便在 还原步骤时可进行还原处理；纤维经还原后在表面形成和基底牢固结合的锚节点和催化 点；然后再于纤维表面化学镀覆银，最后。
12、涂覆有机保护层，防止金属镀层氧化，最终得到一 种镀银芳香族聚砜酰胺导电纤维。 0008 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种镀银芳香族聚砜酰胺纤维的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为： a. 洗涤及除油，清除纤维表面污垢、油剂和杂质； b. 预处理，增大纤维表面的粗糙度和润湿性，改善纤维基体和后续镀层的结合牢度； c. 活化，使用贵金属盐溶液浸泡纤维，在纤维表面形成一层薄的催化活性层； d. 还原，使用还原液浸泡纤维，在纤维表面形成贵金属颗粒层，可以作为纤维和后续 镀层间的锚接点，同时也具有催化的功能； e. 化学镀银，具体步骤为： e-1镀银溶液由银盐溶液和还原剂溶液组成，其中。
13、所述的银盐溶液的组成及各组成的 浓度为： AgNO 3 816 g/L 氨水 5080 ml/L 乙二胺 1540 ml/L KOH 38 g/L； 所述的还原剂溶液的组成及各组成的浓度为： 葡萄糖 412 g/L 酒石酸钠钾 25 g/L 乙醇 3070 ml/L 稳定剂(硫代硫酸钠) 70280 g/L。 0009 e-2将银盐溶液和还原剂溶液按1:1的体积比混合，将步骤d所得纤维浸入反应液 中，2535 下，搅拌反应4575 min后取出，用去离子水漂洗干净，得到表面均匀镀覆 有银的导电纤维； f. 涂膜保护，防止金属镀层的氧化。 0010 上述芳香族聚砜酰胺纤维化学结构式为： ； 其中。
14、m=01，n= 10，m+n=1。 0011 上述的步骤a的洗涤及除油过程为：将芳香族聚砜酰胺纤维放入丙酮中，超声波 清洗4575 min后取出，用去离子水漂洗干净。 0012 上述的步骤b的预处理过程为：将除油后的纤维放入预处理液中，在2530 下，浸渍1545 min后取出，用去离子水漂洗干净；所述的预处理液为次氯酸钠溶液、二氯 异氰尿酸钠溶液或三氯异氰尿酸的丙酮溶液，浓度为2.520 g/L。 说 明 书CN 104452272 A 3/4页 6 0013 上述的步骤c的活化过程为：将预处理后的纤维放入浓度为0.29 g/L的贵金 属盐溶液中，在5090 下，浸渍4560 min后取出，。
15、用去离子水缓慢漂洗。 0014 上述的贵金属盐溶液为硝酸银、氯化钯、氯化金、氯化锇或氯化铑溶液。 0015 上述的步骤d的还原过程为：将活化后的纤维放入还原液中，在2535 下，浸 渍2040 min进行还原处理，后取出，用去离子水漂洗干净；所述的还原液为浓度为110 g/L的硼氢化钠、二甲胺硼烷或水合肼溶液。 0016 上述的步骤f的涂膜过程为：将表面镀覆有银的纤维浸入0.250.5 g/L的十八 烷基硫醇溶液中，浸渍2024 h后取出，并于6080 烘干。 0017 本专利通过对芳香族聚砜酰胺纤维进行表面预处理，增加纤维表面的粗糙度和润 湿性，以提高纤维与后续金属镀层的结合力；之后采用活化。
16、和还原的方法在纤维表面形成 和纤维结合牢固的锚接点和催化点；并在随后的化学镀银过程中引入氨水和乙二胺作为络 合剂、酒石酸钠钾和葡萄糖作为双还原剂，从而制得导电性能良好的镀银芳香族聚砜酰胺 纤维。 0018 由本发明制得的镀银芳香族聚砜酰胺导电纤维具有优异的导电性能，经测试表 明，纤维束丝的电阻值为0.10.5 /cm，且保留了原有纤维的特性，手感柔软，具有阻燃 自熄性。而且由本发明制得的导电纤维具有良好的抗老化性能，通过硫化氢加速腐蚀试验 对比，经过保护处理后镀银纤维的抗老化性能远远优于未经过保护处理的。 0019 该工艺通过在芳香族聚砜酰胺纤维表面镀覆金属导电薄层，从而使其具有抗静电 和导电。
17、功能，同时保留了纤维的轻质高强、耐热阻燃，手感柔软等固有特性。故可广泛应用 于航空、航天、航海、军工、医疗等特种领域，用作个体防护的防静电和电磁屏蔽织物，以及 微波同轴电缆的屏蔽层和导体等。 附图说明 0020 图1为芳香族聚砜酰胺纤维的扫描电子显微镜图片。 0021 图2为预处理后芳香族聚砜酰胺纤维的扫描电子显微镜图片。 0022 图3为按实施例1所述方法镀银后芳香族聚砜酰胺纤维的扫描电子显微镜图片。 具体实施方式 0023 实施例1： 第一步：除油，将芳香族聚酰胺纤维放入丙酮溶液中，超声波清洗60 min后取出，用去 离子水漂洗干净。 0024 第二步：预处理，将纤维浸入2.5 g/L三氯。
18、异氰尿酸的丙酮溶液中，25 下浸泡 45 min后取出，用去离子水漂洗干净。 0025 第三步：活化，将预处理后的纤维放入9 g/L的硝酸银溶液中进行活化处理，温度 为90 ，60 min后取出缓慢漂洗。 0026 第四步：还原，将活化后的纤维放入1 g/L的硼氢化钠溶液中进行还原处理，温度 为25 ，30 min后取出，用去离子水漂洗干净。 0027 第五步：化学镀银，将还原后的纤维放入银盐溶液中，化学镀银液中银盐溶液组成 为：AgNO 3 10 g/L，氨水50ml/L，KOH 6 g/L，乙二胺30ml/L；之后倒入还原剂溶液并搅拌，还 说 明 书CN 104452272 A 4/4页 。
19、7 原剂溶液组成为：葡萄糖8 g/L，酒石酸钾钠2.5 g/L，乙醇 40 ml/L，硫代硫酸钠70 g/ L。银盐溶液与还原剂溶液体积比为1:1，化学镀液的温度为30 ，施镀时间60 min。 0028 第六步：涂保护膜，将化学镀银后的纤维浸入0.3 g/L的十八烷基硫醇溶液中，浸 渍20 h后取出，于80 烘干。 0029 芳香族聚砜酰胺纤维的扫描电子显微镜图片见附图1。附图2则为预处理后芳香 族聚砜酰胺纤维的扫描电子显微镜图片，从图中可以看出，经预处理后，纤维表面出现了许 多沟槽，纤维的表面积、粗糙度得以提高，有助于增大纤维基体与后续镀层的结合牢度。 0030 按实施例1所述方法镀银后芳。
20、香族聚砜酰胺扫描电子显微镜图片见附图3。可以 看出，芳香族聚砜酰胺纤维的表面镀覆了一层光滑致密的银层。 0031 实施例2： 第一步：除油，将芳香族聚砜酰胺纤维放入丙酮溶液中，超声波清洗60 min后取出，用 去离子水漂洗干净。 0032 第二步：预处理，将纤维浸入5 g/L的二氯异氰尿酸钠溶液中，25 下浸泡30 min后取出，用去离子水漂洗干净。 0033 第三步：活化，将预处理后的纤维放入10 g/L的硝酸银溶液中进行活化处理，温 度为90 60 min后取出缓慢漂洗。 0034 第四步：还原，将活化后的纤维放入3 g/L的二甲胺硼烷溶液中进行还原处理，温 度为25 ，30 min后取出。
21、，用去离子水漂洗干净。 0035 第五步：化学镀银，将还原后的纤维放入银盐溶液中，化学镀银液中银盐溶液组成 为：AgNO 3 10 g/L，氨水50ml/L，KOH 6 g/L，乙二胺30ml/L；之后倒入还原剂溶液并搅拌，还 原剂溶液组成为：葡萄糖8 g/L，酒石酸钾钠2.5 g/L，乙醇 40 ml/L，硫代硫酸钠140 g/ L。银盐溶液与还原剂溶液体积比为1:1，化学镀液的温度为30 ，施镀时间60 min。 0036 实施例3： 第一步：除油，将芳香族聚砜酰胺纤维放入丙酮溶液中，超声波清洗60 min后取出，用 去离子水漂洗干净。 0037 第二步：预处理，将纤维浸入20 g/L的次。
22、氯酸钠液中，25 下浸泡60 min后取 出，用去离子水漂洗干净。 0038 第三步：将预处理后的纤维放入氯化钯的酸性水溶液中（0.33 g/L的氯化钯和 4mL/L的浓盐酸，后者促进前者的溶解）进行活化处理，温度为50 ，45 min后取出缓慢漂 洗。 0039 第四步：还原，将活化后的纤维放入8 g/L的水合肼溶液中进行还原处理，温度为 25 ，20 min后取出，用去离子水漂洗干净。 0040 第五步：化学镀银，将还原后的纤维放入银盐溶液中，化学镀银液中银盐溶液组成 为：AgNO 3 10 g/L，氨水50ml/L，KOH 6 g/L，乙二胺30ml/L；之后倒入还原剂溶液并搅拌，还 原剂溶液组成为：葡萄糖8 g/L，酒石酸钾钠2.5 g/L，乙醇 40 ml/L，硫代硫酸钠280 g/ L。银盐溶液与还原剂溶液体积比为1:1，化学镀液的温度为30 ，施镀时间60 min。 说 明 书CN 104452272 A 1/3页 8 图1 说 明 书 附 图CN 104452272 A 2/3页 9 图2 说 明 书 附 图CN 104452272 A 3/3页 10 图3 说 明 书 附 图CN 104452272 A 10 。