[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纤维化学镀金属的方法，其中金属强烈地附着在芳族聚酰胺纤维的表面而获得高导电性的表面。芳族聚酰胺经历的预镀处理包括：仔细控制与浓硫酸接触，随后洗涤，催化和化学镀本身。

化学镀即是通过金属离子与化学还原剂在碱性溶液中的相互作用而沉积一层金属膜。总的来说，化学镀技术是公知的。成功进行化学镀的困难之一在于使被镀的基底与所镀的金属之间达到良好的附着。虽然仅通过包覆就能满足某些应用及某些制品的需要，但所镀金属的良好附着对纤维表面来说是必要的，因为所镀的金属镀层必须牢固得足以抵御进一步加工的作用力和最终使用的应力。

本发明提供了一种以高镀速向芳族聚酰胺纤维镀以牢固的金属镀层的方法，该方法包括的步骤为：在10-15℃温度范围内使芳族聚酰胺纤维与80-90％的硫酸溶液接触至少2秒，用水中和并洗涤这种经酸浸过的纤维直至基本上除去所有的酸，和用化学镀镀覆该纤维。

对向纤维镀铜来说，化学镀法通过以下步骤来进行：使经酸处理并洗涤过的纤维与锡-钯敏化溶液相接触，在水中清洗纤维以除去不附着的敏化溶液。任选地可将清洗过的纤维浸没在无机酸的促进剂水溶液中以去除多余的锡离子，然后将该纤维浸没在化学镀铜的镀浴中。

对向纤维镀银来说，化学镀法通过以下步骤进行：使经酸处理并洗涤过的纤维与亚锡离子敏化溶液相接触，在水中清洗该纤维以去除不附着的亚锡离子，在含银阳离子水溶液中浸没经漂洗的纤维，银离子被亚锡离子还原成活化该聚合物表面的金属银，随后向该含银阳离子的水溶液中加入还原剂以促进银在该银活化表面上的择优沉积。

在本发明实践中，镀铜和镀镍的活化金属优选为钯；而镀银的活化剂优选为银本身。优选的芳族聚酰胺为聚(对-亚苯基对苯二酰胺)(Poly(para-phenylene terephthalamide))。

图1为所镀金属铜的镀覆量随纤维在酸处理时硫酸浓度变化的关系图。

图2为本发明镀铜纤维放大断面的显微照片。

图3为未经本发明方法处理的镀铜纤维放大断面的显微照片。

长期以来一直需要一种具有牢固金属镀层的导电性芳族聚酰胺纤维材料；且这一需要对于具有高强度和模数的纤维来说尤其急切。

将芳族聚酰胺纤维镀以牢固的金属镀层一直是很困难的。总的来说，芳族聚酰胺纤维的表面处理与预处理至今还不能完全令人满意。    

本发明提供了一种以明显提高的镀速化学镀芳族聚酰胺纤维的方法，且以这一方式产出的纤维镀覆品基本保持了强度和模数，且金属镀层具有高导电性和强附着力。本方法能以连续或间断的方式进行。

“芳族聚酰胺”指一种其中至少有85％的酰胺(-CO-NH-)键直接与两个芳环连接的聚酰胺。适宜的芳族聚酰胺纤维见下文所述：Man-Made Fiber-Science and Technology，第2卷，标题为Fiber-Forming Aromatic Polyamides一节，第297页，W.Black等，Interscience Publishers，1968。还有一些芳族聚酰胺纤维公开在美国专利4172938；3869429；3819587；3673143；3354127和3094511中。

一些添加剂可与芳族聚酰胺结合使用，且已发现，最多达10％(重量)的其它聚合物可与芳族聚酰胺掺混，或者可使用以多达10％的其它二胺取代芳族聚酰胺中二胺或以多达10％的其它二酰氯取代芳族聚酰胺中二酰氯的共聚物。作为特殊情况，发现可将最多达30％(重量)的聚乙烯基吡咯烷酮混入欲用本发明方法镀覆的芳族聚酰胺纤维中的聚(对-亚苯基对苯二酰胺)。

对-芳族聚酰胺为本发明纤维中的主要聚合物，且聚(对-亚苯基对苯二酰胺)(PPD-T)为优选的对-芳族聚酰胺。“PPD-T”指由对苯二胺与对苯二酰氯等摩尔聚合所得的均聚物及还指由少量其它二胺与对苯二胺的结合形成的共聚物和由少量其它二酰氯与对苯二酰氯结合形成的共聚物。按照一般规律，可以以高达约为对苯二胺或对苯二酰氯的10％(摩尔)或再略高些的量使用其它的二胺或其它的二酰氯，条件仅为当其它二胺或二酰氯没有干扰聚合反应的反应性基团。PPD-T还指由其它芳族二胺与其它芳族二酰氯(诸如：2，6-萘二酰氯或氯代-或二氯代对苯二酰氯)结合所得的共聚物，条件仅为其它的芳族二胺及其它的芳族二酰氯只能以制备各向异性纺丝粘液(Spindopes)所允许的量存在。PPD-T的制备如美国专利3869429，4308374和4698414中所述。