[发明专利]一种二次镀银高导电填料的制备方法

说明书

本发明公开了一种二次镀银高导电填料的制备方法。包括：1)将基体在去离子水中超声波分散，先后分别加入单宁酸和三氯化铁溶液，搅拌均匀，得到表面沉积有聚单宁酸‑三氯化铁的基体；2)将基体溶解在去离子水中，加入硝酸银溶液和乙二醇，用辛胺进行还原，得到第一次镀银后表面有银纳米粒子的基体3)硝酸银溶液用氨水滴定至沉淀刚好消失时，配制得到银镀液；4)表面有银纳米粒子的基体置于步骤3)制备的银镀液中，加入分散剂搅拌5)加入还原剂溶液，得到表面覆盖有银层的基体。本发明的方法操作简便、大大缩短其修饰的时间，镀银均匀致密，所制备的复合材料的粘结稳定性能以及导电性能优异。

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽材料技术领域，进一步地说，是涉及一种二次镀银高导电填料的制备方法，通过二次镀银的方法对单宁酸-三氯化铁表面功能化后的基体修饰进行二次还原，从而制备基体/银复合材料。

背景技术

随着电子电气行业的飞速发展，电磁辐射成为日益严重的问题。目前国内常用的电磁辐射防护材料存在成本高、密度大、力学性能差、屏蔽效能低等缺点，不能满足市场的需求。电磁屏蔽橡胶材料(ESR)是指在橡胶基体中掺杂微纳米导电颗粒或磁性颗粒复合后，制备的兼具优良的电磁屏蔽功能和优良力学性能的橡胶复合材料，是一类高附加值的功能性橡胶复合材料。因其具有良好的导电性或磁导性而能提供良好的电磁屏蔽能力，同时具有橡胶固有的弹性，还保持对水、汽和粉尘良好的环境密封功能，广泛应用于航天航空、船舶、舰艇、战车、工作站、计算机、数据通讯、医疗、家用电器等电子电气设备的密封系统中，起到环境密封和电磁屏蔽的双重目的，以实现电子电气设备与环境调和、相共存的电磁兼容环境，抑制电磁干扰，同时避免重要信息泄漏，保障国家政治、经济、军事等的安全。

电磁屏蔽橡胶材料潜在市场超过100亿元，年增长率超过15％，以美国Laird、Chomerics等国外知名公司垄断了90％的市场，美国Laird公司、Chomerics公司、Technit公司、英国Dunlop航宇精密橡胶公司、Janes Walker公司开发的电磁屏蔽橡胶材料，不仅产品性能优良，而且种类齐全，以纯银粉、镀银玻璃微珠、镀银铝粉、镀银铜粉、镀银镍粉、镀镍石墨、炭黑为导电填料的七大系列产品涵盖了民用、军用及特殊用途等各个领域。在电磁屏蔽材料的自主研究、开发和应用方面，我国起步较晚，电子工业部于1998年才颁布电子行业军用标准《军用电磁屏蔽橡胶衬垫材料通用规范》，技术力量薄弱，与国外产品相比存在较大差距。我国目前还不能稳定地批量生产这类新型功能材料，无法满足军工和民用市场日益增长的需求。传统的电磁屏蔽橡胶是通过添加金属粒子或镀金属的粒子来实现电磁屏蔽效果的，要达到较好的屏蔽效能需要添加大量的金属粒子，导致电磁屏蔽橡胶密度增大，力学性能变差，成本高昂，而且使用的这些导电填料粒径都在几微米至几十上百微米，添加用量大，密度大，导致密封性能和力学性能差，成本高昂，因此，制备高导电填料刻不容缓。

目前主要的导电填料主要包括碳系填料、金属填料和镀金属填料。碳系填料导电性差，电磁屏蔽效果差，纯银、镍价格较昂贵，而且密度大，为进一步降低电磁屏蔽材料的成本和最终产品的密度，国外相继开发出在金属或非金属表面镀银、镀镍的复合导电填料。新型复合填料是在高形状系数基体填料(如碳纳米管纤维、碳纤维、石墨烯)表面镀导电或磁性金属，降低导电填料逾渗用量，提高电磁屏蔽性能稳定，以满足质轻、低频和宽频等条件下的使用要求。国内复合导电填料结合牢固性差，与橡胶机械混合易脱落，造成导电稳定性差，因此几乎全部依赖进口，成本高昂。

石墨烯是由碳原子构成的具有蜂巢状网络结构的二维片层材料，由于其卓越的机械性能、电性能、导热性能、光学性能及高形状系数等，石墨烯成为近几年的研究热点。金属银具有优良的导电、导热、催化、抗菌等性能。石墨烯/银复合材料结合了两者的性能与优势，在导电、导热、催化、抗菌、表面增强拉曼光谱、电极材料、传感器等领域具有极大地应用价值。由于石墨烯表面的活性官能团极少，银粒子较难附着，因此通常利用氧化石墨烯表面的含氧官能团来实现银粒子的附着。