一種鍍銅/鎳鐵磷合金雙鍍層織物的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明提供一種鍍銅后再鍍鎳鐵磷合金雙鍍層織物的制備方法。該工藝通過在織物表面鍍覆金屬銅和鎳鐵磷合金導電薄層，從而使其既具有銅的抗靜電、導電功能又具有鎳鐵磷合金耐磨性、耐蝕性等功能，同時保留了織物的輕質、手感柔軟等固有特性。故可廣泛應用于航空、航天、航海、軍工、醫療等特種領域，用作個體防護的防靜電和電磁屏蔽織物。同時，本發明提供了一種化學鍍銅和化學鍍鎳鐵磷合金的無鈀活化方法。
【背景技術】
[0002]隨著科技水平的飛速發展，越來越多的電氣電子設備已經普及到人類生活的各個領域，同時由電磁波引起的電磁干擾和電磁兼容問題也日益嚴重。電子儀器產生的電磁波會嚴重干擾電視、無線電通訊設備的正常工作。1983年，美國聯邦通訊委員會通過決議，所有電子儀器均要求對10 MHz?1000 MHz的電磁波實行屏蔽，目前世界各國也在照此辦理。美國聯邦通訊委員會認為電子儀器外殼可用化學鍍層來滿足屏蔽要求，估計有5億平方米儀器的外殼需要屏蔽，其中I億平方米會采用化學鍍鎳和化學鍍銅組合鍍層的方法來解決。化學鍍銅的電磁屏蔽效果是化學鍍鎳層的1000倍?10萬倍，但其耐磨性和耐蝕性較差，所以表面上再加上一層化學鍍鎳層就可以獲得滿意的效果。該鍍銅后再鍍鎳鐵磷合金織物因其既保持了普通織物的輕質、柔韌性，又具有一定的導電性能、優異的電磁屏蔽性能、耐磨性和耐蝕性，故在國防、經濟等領域必然擁有廣闊的應用前景。
[0003]專利CN 103061114A講述了一種電磁屏蔽織物的制備方法，此方法用等離子體技術進行化學鍍銀，成本較高，且不適于大規模生產。專利CN 101532248B講述了一種覆銅電磁波屏蔽織物的制備方法，該方法首先使織物表面羥基化，然后再使織物表面巰基化，最后進行化學鍍銅。但銅層的耐磨性和耐蝕性較差，久置于空氣中會變黑，從而使電磁屏蔽性能下降。專利CN 100338301C提到了一種電磁波屏蔽用導電滌綸織物的制備方法，該方法采用敏化一活化法對滌綸織物進行前處理，該工藝處理過程復雜，使用氯化鈀價格昂貴。
[0004]本專利采用無鈀活化方法制備鍍銅/鎳鐵磷合金的雙鍍層織物，相對于傳統工藝不僅工藝操作簡單、經濟，且所制備的復合材料兼具銅的電磁屏蔽性能又具有鎳鐵磷合金的耐磨性和耐蝕性，在電磁屏蔽領域具有廣闊的應用前景。
【發明內容】
[0005]本發明目的是提供一種鍍銅/鎳鐵磷合金雙鍍層織物的制備方法。
[0006]本發明通過對織物先進行清洗除油處理，除去纖維在加工過程中的油劑和表面污垢；除油后，將織物浸漬在強還原劑和表面活性劑的混合溶液中，增加織物的潤濕性，使織物表面吸附一層強還原性物質，用于初始還原鍍液中的金屬離子，并以最初被還原的金屬單質作為催化劑，進行自催化反應，然后進行化學鍍銅；將鍍銅后的織物用去離子水清洗，繼續將鍍銅織物浸漬在強還原劑溶液中，使鍍銅織物表面吸附一層強還原性物質，以此作為自催化的靶點；最后，進行化學鍍鎳鐵磷合金。
[0007]本發明一種鍍銅/鎳鐵磷合金雙鍍層織物的制備方法，其特征在于具有如下的過程和步驟:
a.有機高分子合成纖維織物的洗滌及除油:將織物放入丙酮中，超聲波清洗30?90min后取出，用去離子水漂洗干凈；
b.織物表面活化:將除油后的織物放入還原劑和表面活性劑的混合水溶液中，其中還原劑為硼氫化鈉或硼氫化鉀，濃度為2?20 g/L,表面活性劑為十二烷基硫酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉，濃度為I?10 mg/L，在20?40 °0下，浸漬10?60 min后取出；
c.化學鍍銅:
鍍銅液用下列物質和水配制而成，反應液中各物質的含量為:
五水硫酸銅10?15g/L
酒石酸鉀鈉(絡合劑)10?20 g/L
Na2EDTA (乙二胺四乙酸二鈉，絡合劑)15?20 g/L NaOH (PH 調節劑)10 ?15 g/L
HCHO12 ?17 g/L
雙聯吡啶(穩定劑)0.015?0.020 g/L
亞鐵氰化鉀(穩定劑)0.007?0.010 g/L
將織物浸入鍍液中，40?50 °(^下，反應0.5?1 h后取出，用去離子水漂洗干凈，置于干燥箱中干燥30 min,得到表面均勻鍍覆有銅的導電織物；
d.清洗:將鍍銅后的織物用去離子水清洗；
e.鍍銅織物表面活化:將鍍銅織物放入強還原劑水溶液中，還原劑的成分為硼氫化鈉或硼氫化鉀，濃度為2?20 g/L，在20?40 °0下，浸漬10?60 min后取出；
f.化學鍍鎳鐵磷合金:
鍍鎳鐵磷合金液用下列物質和水配制而成，反應液中各物質的含量為:
六水氯化鎳90?130 g/L
硫酸高鐵銨5?8 g/L
酒石酸鉀鈉(絡合劑)40?60 g/L
次磷酸鈉(還原劑)7?15 g/L
氨水(PH調節劑)80?130 g/L
將鍍銅織物浸入鍍液中，70?80 °0下，反應0.5?I h后取出，用去離子水漂洗干凈，置于干燥箱中干燥30 min,得到表面均勻、外鍍層為鎳鐵磷合金、內鍍層為銅的雙鍍層織物。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明實施例1所得鍍銅后織物的掃描電子顯微鏡(SEM)圖。
[0009]圖2為本發明實施例1所得鍍鎳鐵磷合金鍍層后織物的掃描電子顯微鏡(SEM)圖。
【具體實施方式】
[0010]現將本發明的具體實施例敘述于后。
[0011]實施例1
本實施例中的制備過程和步驟如下所述:
(I)除油:將織物放入丙酮溶液中，超聲波清洗30 min后取出，用去離子水漂洗干凈。
[0012](2)活化:將洗滌后的織物浸漬在5 g/L的硼氫化鈉和3mg/L十二烷基硫酸鈉的混合溶液中，20 °C下浸泡10 min后取出。
[0013](3)化學鍍銅:將活化后的織物放入鍍銅液中，化學鍍銅液組成為:五水硫酸銅10g/L，酒石酸鉀鈉15 g/L，乙二胺四乙酸二鈉15 g/L, NaOH 15 g/L，HCHO 12 g/L，雙聯吡啶0.020 g/L，亞鐵氰化鉀0.007 g/L ο鍍液溫度為40 °C，施鍍時間30 min。
[0014](4)清洗:將鍍銅后的織物用去離子水清洗。
[0015](5)活化:將洗滌后的織物浸漬在2 g/L的硼氫化鈉溶液中，30 °C下浸泡20 min
后取出。
[0016](6)化學鍍鎳鐵磷合金:鍍液組成為:六水氯化鎳90 g/L，硫酸高鐵銨8 g/L，酒石酸鉀鈉40 g/L，次磷酸鈉15 g/L，氨水80 g/L ο鍍液溫度為60 °C，施鍍時間60 min。
[0017]實施例2
本實施例中的制備過程和步驟如下所述:
(I)除油:將織物放入丙酮溶液中，超聲波清洗90 min后取出，用去離子水漂洗干凈。
[0018](2)活化:將洗滌后的織物浸漬在2 g/L的硼氫化鉀和10mg/L十二烷基苯磺酸鈉的混合溶液中，40 °C下浸泡60 min后取出。
[0019](3)化學鍍銅:將活化后的織物放入鍍銅液中，化學鍍銅液組成為:五水硫酸銅15g/L，酒石酸鉀鈉10 g/L，乙二胺四乙酸二鈉20 g/L, NaOH 10 g/L，HCHO 15 g/L，雙聯吡啶0.015 g/L，亞鐵氰化鉀0.010 g/L ο鍍液溫度為50 °C，施鍍時間60 min。
[0020](4)清洗:將鍍銅后的織物用去離子水清洗。
[0021](5)活化:將洗滌后的織物浸漬在6 g/L的硼氫化鉀溶液中，40 °C下浸泡10 min后取出。
[0022](6)化學鍍鎳鐵磷合金:鍍液組成為:六水氯化鎳130 g/L，硫酸高鐵銨5 g/L，酒石酸鉀鈉60 g/L，次磷酸鈉10 g/L，氨水80 g/L?鍍液溫度為80 °C，施鍍時間30 min。
[0023]實施例3
本實施例中的制備過程和步驟如下所述:
(I)除油:將織物放入丙酮溶液中，超聲波清洗60 min后取出，用去離子水漂洗干凈。
[0024](2)活化:將洗滌后的織物浸漬在20 g/L的硼氫化鉀和lmg/L十二烷基硫酸鈉的混合溶液中，30 °C下浸泡40 min后取出。
[0025](3)化學鍍銅:將活化后的織物放入鍍銅液中，化學鍍銅液組成為:五水硫酸銅12g/L，酒石酸鉀鈉20 g/L，乙二胺四乙酸二鈉17 g/L, NaOH 12 g/L，HCHO 17 g/L，雙聯吡啶0.017 g/L，亞鐵氰化鉀0.009 g/L ο鍍液溫度為45 °C，施鍍時間40 min。
[0026](4)清洗:將鍍銅后的織物用去離子水清洗。
[0027](5)活化:將洗滌后的織物浸漬在10 g/L的硼氫化鉀溶液中，25 °C下浸泡30 min
后取出。
[0028](6)化學鍍鎳鐵磷合金:鍍液組成為:六水氯化鎳110 g/L，硫酸高鐵銨7 g/L，酒石酸鉀鈉50 g/L，次磷酸鈉7 g/L，氨水100 g/L ο鍍液溫度為70 °C，施鍍時間40 min。
【主權項】
1.一種鍍銅/鎳鐵磷合金雙鍍層織物的制備方法，其特征在于具有如下的過程和步驟: a.有機高分子合成纖維織物的洗滌及除油:將織物放入丙酮中，超聲波清洗30?90min后取出，用去離子水漂洗干凈； b.織物表面活化:將除油后的織物放入還原劑和表面活性劑的混合水溶液中，其中還原劑為硼氫化鈉或硼氫化鉀，濃度為2?20 g/L ;表面活性劑為十二烷基硫酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉，濃度為I?10 mg/L，在20?40 °0下，浸漬10?60 min后取出； c.化學鍍銅: 鍍銅液用下列物質和水配制而成，反應液中各物質的含量為: 五水硫酸銅10?15g/L 酒石酸鉀鈉(絡合劑)10?20 g/L Na2EDTA (乙二胺四乙酸二鈉，絡合劑)15?20 g/L NaOH (PH 調節劑)10 ?15 g/L HCHO12 ?17 g/L 雙聯吡啶(穩定劑)0.015?0.020 g/L 亞鐵氰化鉀(穩定劑)0.007?0.010 g/L 將織物浸入鍍液中，40?50 °(^下，反應0.5?1 h后取出，用去離子水漂洗干凈，置于干燥箱中干燥30 min,得到表面均勻鍍覆有銅的導電織物； d.清洗:將鍍銅后的織物用去離子水清洗； e.鍍銅織物表面活化:將鍍銅織物放入強還原劑水溶液中，還原劑的成分為硼氫化鈉或硼氫化鉀，濃度為2?20 g/L，在20?40 °0下，浸漬10?60 min后取出； f.化學鍍鎳鐵磷合金: 鍍鎳鐵磷合金液用下列物質和水配制而成，反應液中各物質的含量為: 六水氯化鎳90?130 g/L 硫酸高鐵銨5?8 g/L 酒石酸鉀鈉(絡合劑)40?60 g/L 次磷酸鈉(還原劑)7?15 g/L 氨水(PH調節劑)80?130 g/L 將鍍銅織物浸入鍍液中，70?80 °0下，反應0.5?I h后取出，用去離子水漂洗干凈，置于干燥箱中干燥30 min,得到表面均勻、外鍍層為鎳鐵磷合金、內鍍層為銅的雙鍍層織物。
【專利摘要】本發明涉及一種鍍銅/鎳鐵磷合金雙鍍層織物的制備方法，具體包括如下步驟：(a)洗滌及除油；(b)將織物用強還原劑和表面活性劑的混合水溶液浸漬；(c)化學鍍銅；(d)水洗；(e)將鍍銅的織物用強還原劑的水溶液浸漬；(f)化學鍍鎳鐵磷合金。本發明制備的鍍銅/鎳鐵磷合金雙鍍層織物，兼具有內層銅優異的電磁屏蔽性能，又具有外層鎳鐵磷合金優良的耐磨性、耐蝕性能。該鍍銅/鎳鐵磷合金雙鍍層織物可用于電磁屏蔽領域。因此，可廣泛應用于航空、航天、軍工、通訊等特殊部門；也可以滿足從事雷達、醫療和電視轉播等工作人員個體防護需求。同時，該無鈀活化方法相比鈀活化方法具有經濟、操作簡便等優勢。
【IPC分類】C23C18/38, C23C18/48, C23C18/30
【公開號】CN104975277
【申請號】CN201510313389
【發明人】白瑞成, 龐宏偉, 唐志勇, 邵勤思, 張濤, 李愛軍
【申請人】上海大學
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月10日