[发明专利]化学镀芳族聚酰胺纤维表面的方法

说明书

本发明涉及芳族聚酰胺表面的化学镀金属镀膜，其中金属牢固地附着在芳族聚酰胺基片上以提供一高导电率的表面。芳族聚酰胺中含有少量的聚乙烯基吡咯烷酮作为添加聚合物，该物质可改善镀膜质量，附着力，并因此可提高金属膜层的导电率。

化学镀是指通过金属盐类和化学还原剂的相互作用而形成金属薄膜的沉积。一般说来，化学镀是众所周知的。实现成功的化学镀的困难之一在于如何获得镀膜基片和所镀金属之间的良好附着力。对于某些应用场合和某些物件而言，仅用作密封包装即足够了；但对于纤维而言，所镀金属的良好的附着力是重要的，原因是所镀金属层必须能经受进一步加工时所受的力。

1986年9月30日公布的Ebneth等人的美国专利4,614,684披露了聚对苯二甲酰对苯二胺(PPD-T)纤维的织物可用一种相当复杂的方法镀镍，该方法包括：在丁二烯和氯化钯中将织物活化，再将织物在氯化镍浴中用柠檬酸和二甲胺硼氢化合物中浸泡。

1979年11月15日公布的Ebneth的德国专利申请2,820,502披露了把PPD-T和聚间苯二甲酰间苯二胺(M-PDI)的纤维织物在盐酸中用钯的胶体溶液预处理后，再将镍在其表面上进行化学镀膜的方法。

1990年12月12日公布的Lee的欧洲专利申请401,740披露了由PPD-T和添加物聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)构成的几种纤维以及这类纤维的制备方法。本发明中实际使用的正是该申请公布的这类纤维。

1990年1月25日公布的国际专利申请WO90/00634披露了一种聚合物的镀膜方法，其中金属阳离子先在非水溶液系统中以静电法固定在聚合物上然后还原成金属。

本发明提供了一种在芳族聚酰胺表面镀以牢固附着的金属膜的方法。其中构成芳族酰胺表面的物质具有十分均匀的组成，其芳族聚酰胺的重量百分数为70～98，聚乙烯基吡咯烷酮的重量百分数为2～30。本发明的方法包括如下步骤：a)将芳族聚酰胺结构表面与活化金属阳离子的水溶液接触，从而将活化金属阳离子附着在该芳族聚酰胺结构的表面上；b)清洗芳族聚酰胺结构表面以除去未附着的活化金属阳离子；c)将芳族聚酰胺表面浸没在待镀金属阳离子的水溶液中；d)向金属阳离子的水溶液中加入一种还原剂，从而将金属阳离子还原成金属并镀在芳族聚酰胺表面上。

本发明包括了以上述方法得到的镀膜的芳族聚酰胺产品。该产品为如上所述的由芳族聚酰胺和PVP均匀结合的物件，其表面上具有一层牢固附着的金属镀层。

具有耐用金属镀层的导电性芳族聚酰胺纤维已久为人需，特别是对那些高强度和高模量纤维的需求尤甚。

芳族聚酰胺纤维，特别是对位芳族聚酰胺纤维，一直是难以镀上牢固附着的金属镀层的。一般讲来，对芳族聚酰胺纤维表面进行处理和预处理都是无效的。

本发明提供了一种将芳族聚酰胺纤维进行化学镀的方法。用此法可得到具有持久强度和模量的镀膜纤维产品，其金属镀层具有高导电性和牢固的附着力。

本发明中使用的纤维含有分散在整个纤维结构中的少量添加物聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)。据信在这类纤维的化学镀方法中PVP的存在有助于以某种方式提供金属的附着位置，能够改善镀膜附着力的原因目前尚不完全明了。

所谓“芳族聚酰胺”是指结构中至少有85％的酰胺键(-CO-NH-)直接与两个芳族环相联的聚酰胺。适用的芳族聚酰胺纤维在W.Black等人所著的<Man-Made Fibers-Science and Technology>一文(人造纤维-科学与技术)一书第二卷中第297页以“Fiber-Forming AromaticPolyamide”(成纤芳族聚酰胺)的小标题的一节中有所论述(国际科学出版社，1968)。芳族聚酰胺在下列美国专利中亦有所报导：4,172,938；3,869,429；3,819,587；3,673,143；3,354,127和3,094,511。

在芳族聚酰胺中可使用添加剂。业已发现高达10％(重量)的其他聚合物可以与芳族聚酰胺掺合，或者可以使用含有高达10％的代替芳族聚酰胺中的二胺的其他二胺的共聚物；或含有高达10％的代替芳族聚酰胺中的二酰氯的其它二酰氯的共聚物。