[发明专利]纤维织物表面包覆金属的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维织物表面包覆金属复合材料，具体为一种在碳纤维织物或玻璃纤维织物表面包覆金属的化学镀金属方法。

背景技术

纤维织物表面包覆金属复合材料因兼具纤维织物及金属的多重性能，如柔性、低密度、高导电性、高抗拉强度和抗菌性等，其协同效应在功能填料、柔性导电材料、屏蔽材料、医用材料等领域具有十分广阔的应用前景。纤维织物表面包覆金属的制备方法有很多，如热还原法、溅射法、自组装法、化学镀法等。K. Wangyu 等[K. Wangyu, et al, Carbohyd. Polym., 2015, 115, 317-324]采用热还原法制备Ag/棉织物复合材料，该材料具有优异的导电性与抗菌性；O. Baghriche 等[O. Baghriche, et al, Surf. Coat. Tech., 2012, 206: 2410-2416]采用溅射法在涤纶织物(PET)表面沉积金属银薄膜；R. H. Guo等[R. H. Guo, et al, J. Appl. Polym. Sci., 2012, 1-8]首先采用自组装法在PET织物表面形成活性膜，其次通过化学镀法制备具有较强结合性能的Ag/PET复合材料；L. Yonghee等[L. Yonghee, et al., Nano. Lett., 2013, 13: 5753–5761.]首先采用化学镀法制备Ni/PET柔性导电复合材料，然后将其与PU进一步复合制备太阳能充电电池。

在制备金属/纤维织物复合材料的方法中，化学镀法是一种工艺简单、成本低廉、使用广泛的方法。近年来，采用化学镀方法在无机、有机材料（或纤维、聚合物）等基体上镀金属的研究较多，不论是粉末、管材、形状复杂的异型材料还是片状材料，均可获得镀层较光滑且致密的复合材料，而且施镀金属种类也较多如Ni、Cu、Co、Ag等金属及其合金，该复合材料在屏蔽材料、柔性材料和医用材料等领域具有较广泛的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在玻璃纤维织物或碳纤维织物表面包覆金属的化学镀金属方法，具有低密度、低成本、高柔性等特点。

本发明是采用如下技术方案来实现：

一种纤维织物表面包覆金属的制备方法（即在玻璃纤维织物或碳纤维织物表面包覆金属的化学镀方法），包括如下步骤：

（1）对玻璃纤维织物或碳纤维织物表面进行预处理：

玻璃纤维织物表面预处理：（a）除油：将玻璃纤维织物置于丙酮溶液中，温度30℃，恒温震荡20min后洗涤备用；（b）粗化：将除油后的玻璃纤维织物加入到40g/L的氢氧化钠粗化液中，温度60℃，恒温震荡30min，洗涤备用；（c）敏化：将经过粗化处理的玻璃纤维织物加入到30g/L的敏化液中，温度35℃，恒温震荡20min，洗涤备用；（d）活化：将经过敏化处理的玻璃纤维织物加入到0.1g/L的活化液中，温度30℃，恒温震荡20min，洗涤备用；

所述敏化液的配制过程具体为：称取1.5g的SnCl₂放于烧杯中，加入1mL的盐酸，待SnCl₂完全溶解后加蒸馏水定溶至50mL，形成敏化液。

所述活化液的配制过程具体为：称取0.1g的PdCl₂放于烧杯中，加入1mL的盐酸，待PdCl₂完全溶解后加蒸馏水定溶至1000mL，形成活化液。

碳纤维织物的预处理：（a）将碳纤维织物加入到丙酮溶液中，温度30℃，恒温震荡20min后洗涤备用；（b）将除油处理的碳纤织物进行粗化，粗化液为浓硫酸溶液，室温震荡1h，洗涤备用；（c）将经过粗化处理的碳纤维织物加入到30g/L的敏化液中，温度30℃，恒温震荡20min，洗涤备用；（d）将敏化处理后的碳纤维织物加入到0.2g/L的活化液中，温度30℃，恒温震荡20min，洗涤备用；

所述敏化液的配制过程具体为：称取1.5g的SnCl₂放于烧杯中，加入1mL的盐酸，待SnCl₂完全溶解后加蒸馏水定溶至50mL，形成敏化液。

所述活化液的配制过程具体为：称取0.2g的PdCl₂放于烧杯中，加入2mL的盐酸，待PdCl₂完全溶解后加蒸馏水定溶至1000mL，形成活化液。

（2）金属和纤维织物复合材料制备