[发明专利]一种芳香族聚酰胺纤维电镀银的方法及应用

说明书

本发明属于抗静电材料、导电材料和电磁屏蔽材料技术领域，公开了一种芳香族聚酰胺纤维电镀银的方法及应用：先对芳香族聚酰胺纤维进行清洗除油处理；后对纤维进行预处理；再使用金属盐溶液浸泡纤维；经还原处理后将该离子层变为金属颗粒层；而后进行化学镀镍、电镀银、涂膜保护处理。本发明在芳纶纤维表面形成一层具有催化和锚接作用的金属颗粒层，有助于后续沉积连续而致密的化学镀镍层，工艺简单，效果突出。本发明所使用的化学镀镍是为了赋予纤维初步的导电性并为电镀银做准备。电镀银和涂膜保护会进一步提高样品的导电性和耐久性。本发明能应用于航空、航天、航海、卫星、电子、电讯、医疗、军工等特种领域。

技术领域

本发明属于抗静电材料、导电材料和电磁屏蔽材料技术领域，尤其涉及一 种芳香族聚酰胺纤维电镀银的方法及应用。

背景技术

目前，随着科技水平的飞速发展，越来越多的电子电气设备已经普及到人 类生活的各个领域，由此引起的电磁兼容问题也日益严重，不仅对电子仪器造 成了干扰和损坏，而且也会污染环境，危害人类健康，危及信息安全。在此背 景下，各种电磁屏蔽产品应运而生，其中导电纤维既保持了普通纤维的轻质、 柔韧性，又具有一定的抗静电、导电和电磁屏蔽性能，在国民经济的许多部门 都有很好的应用。

芳香族聚酰胺纤维，简称芳纶，其分子结构中至少有85％的酰胺键直接与 两个芳环相连，其拉伸强度是钢丝的5～6倍，拉伸模量为钢丝或玻璃纤维的2～3 倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右。导电芳纶兼具导电、质轻、 高强、阻燃、热稳定性好、耐久性好、兼容性和可加工性强等诸多优势，对比 铜纤维和不锈钢纤维，可减轻50～90％的重量，是航空航天、电子通讯、军工等 部门首选的轻量化导电材料和电磁屏蔽材料，其研制对宇航、深海及国家安全 等具有十分重要的社会效益和战略价值。

专利CN102421277A、CN104831527A使用真空镀膜的方法制备导电芳纶， 但该方法主要针对纸、织物、薄膜等平面样品，设备成本昂贵，不适用于纤维 样品。

化学镀是目前制备导电芳纶最常用的方法，例如：专利CN107326657A，上 海大学的专利CN105133301A，西维尔金属材料的专利CN107164951A，武汉理 工大学的专利CN105839402A等，均讨论了各自所使用的化学镀配方和工艺。 另有研究性论文，如：“Surface silverized meta-aramid fibers prepared by bio-inspired poly(dopamine)functionalization”、“Gold coated para-aramid yarns throughelectroless deposition”、“A new electroless Ni plating procedure of iodine-treated aramid fiber”、“A new method of producing conductive aramid fibersusing supercritical carbon dioxide”等；这些论文的重点主要集中在化学镀前处理 的研究上，其中，经典的“无机酸/无机碱刻蚀-敏化(氯化亚锡溶液)-活化(氯 化钯溶液)”前处理方法往往破坏芳纶纤维的强度且催化效果不理想，而新开 发的前处理方法往往涉及在纤维和镀层之间原位沉积高分子粘结层、或超临界 CO₂处理等工艺，成本较高，大规模工业化应用的前景不明朗，基本停留在实验 室阶段。