[发明专利]表面包覆银壳层导电复合粒子的复合还原剂液相制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽导电填料领域，特别是涉及一种表面包覆银壳层导电复合粒子的复合还原剂液相制备方法。

背景技术

随着科学技术和电子信息工业的迅速发展，电磁辐射污染已成为当今社会的一大公害。为减少电磁辐射所造成的危害，研究和开发新型电磁屏蔽复合材料至关重要。与传统的导电银粉体比较，在玻璃微珠(GM)或SiO₂粒子表面包覆银壳层的复合粒子具有质量轻、外形规则、在聚合物基体中不易沉降、易分散且成本低等特点，已广泛用于聚合物基电磁屏蔽复合材料中的导电填料。

目前已有较多文献报道了GMAg复合粒子的制备。比如：Jun-Hyun Kim等提出的“Preparation,Characterization and Optical Properties of Gold,Silver and Gold-Silver Alloy Nanoshells Having Silica Cores(Langmuir,2008,24:11147-11152，以种子生长法在APTMS胺基化的SiO₂粒子表面以沉积直径2～3纳米的金晶种，再通过还原包覆金、银或金银合金壳层，通过减少沉积金晶种的数量可使壳层厚度由15nm增加至30nm，获得了包覆致密的SiO₂Au及SiO₂Au/Ag复合粒子，但SiO₂Ag复合粒子表面粗糙难以包覆均匀致密。同时此方法需要胺基化修饰、沉积金晶种、还原包覆银壳层等三步，步骤繁琐，而金晶种的引入则使成本增高。Jianhui Zhang等提出的“Facile methods to coat polystyrene and silica colloids with metal(Advanced functional materials，2004，14(11)：1089-1096)”，使用种子生长法在SiO₂表面包覆银壳，首先通过静电吸附在SiO₂粒子表面吸附银离子后还原包覆一层小尺寸晶种，洗涤干燥后另配银氨溶液以甲醛还原使银粒子长大并覆盖整个SiO₂球体表面，壳层厚度约100nm。该方法虽然不需表面处理但核壳结合力不强，且反应过程需多次洗涤干燥，步骤繁琐，原料利用率不高导致成本较高，银壳层较厚。Wencai Wang等提出的“Fabrication of silver-coated silica microspheres through mussel-inspired surface functionalization(Journal of Colloid and Interface Science,2011,358:567–574)”，采用对多巴胺改性过的SiO₂球形粒子通过多巴胺自聚合以及液相还原的方法成功在SiO₂粒子表面包覆了致密的银壳层。反应通过多巴胺上的自聚合在玻璃微珠表面包覆多巴胺层对玻璃微珠进行表面修饰，并通过多巴胺的氨基吸附银离子而实现原位化学还原银。多巴胺自聚合对玻璃微珠进行表面修饰的过程耗时36h，整个反应周期很长，成本较高。Xiaoyun Ye等提出的“Deposition of silver anoparticles on silica spheres via ultrasound irradiation(Applied Surface Science,2007,253:6264–6267)”，采用超声辅助法，在超声作用下于DMF溶液中用PVP还原银离子溶液得银溶胶，采用大功率超声使银粒子与二氧化硅粒子连接，超声水洗后可重复此过程以提高银晶种负载量，再用甲醛还原Ag⁺得银壳，但银壳包覆并不很致密。可见，现有文献报道的GMAg复合粒子的制备方法大多数都存在工艺复杂，包覆效果不理想，壳层不够致密且较厚等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种表面包覆银壳层导电复合粒子的复合还原剂液相制备方法，解决现有制备GMAg或SiO₂Ag复合粒子壳层连续性、致密度不高，银用量大、成本高，或工艺复杂等问题。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：表面包覆银壳层导电复合粒子的复合还原剂液相制备方法，其特征在于：在表面化学修饰过的玻璃微珠（GM）或SiO₂内核粒子存在的条件下，采用由强还原剂和弱还原剂组成的复合还原剂溶液还原银盐溶液制备得到表面包覆银壳层导电复合粒子。