錫銅包覆滌綸織物的制備與性能研究.pdf

1、隨著電子產(chǎn)品的日益普及,電磁輻射污染嚴(yán)重危害人類的生活。電磁屏蔽織物不僅具有織物原有的柔軟性、耐折疊性等特性,同時具有金屬的光澤、導(dǎo)電等功能,成為國內(nèi)外研究者關(guān)注的熱點(diǎn)。目前,化學(xué)鍍法是制備電磁屏蔽織物的主要方法,化學(xué)鍍銅織物由于屏蔽性能好,價格低廉而備受人們青睞,但是存在抗氧化性差的缺點(diǎn)?？椢镌诨瘜W(xué)鍍銅前須對其表面進(jìn)行活化預(yù)處理,傳統(tǒng)活化工藝通常采用貴金屬鈀作為催化活性中心,引發(fā)化學(xué)鍍反應(yīng)的進(jìn)行,而貴金屬鈀的價格逐年遞增,導(dǎo)致化學(xué)鍍生

2、產(chǎn)成本也日益增高。因此,探索高效低成本的活化工藝具有重要的意義。
　　 本文利用納米銅粒子作為催化活性中心成功地引發(fā)化學(xué)鍍銅反應(yīng),這種新型的無鈀活化工藝成功的采用賤金屬銅取代了貴金屬鈀;并針對化學(xué)鍍銅織物抗氧化能力差的缺點(diǎn),通過電鍍的手段在化學(xué)鍍銅織物表面電鍍一層錫,制備了錫銅包覆滌綸織物;考察了不同條件下金屬鍍層的增重率和導(dǎo)電性能,優(yōu)化了化學(xué)鍍銅工藝及電鍍錫工藝,并將1,10-菲繞啉、酚酞、聚乙二醇應(yīng)用于化學(xué)鍍銅溶液中,以改善

3、化學(xué)鍍銅沉積速率、導(dǎo)電性能以及銅鍍層的質(zhì)量;重點(diǎn)對錫銅包覆滌綸織物的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行研究,測試了錫銅包覆滌綸織物抗氧化能力、耐腐蝕性、電磁屏蔽效能及金屬鍍層與織物纖維的結(jié)合力。主要研究結(jié)論為:
　　 (1)本文制備了銅-高分子溶膠,將其負(fù)載到滌綸織物表面,利用高分子在織物表面固定的納米銅粒子作為催化活性中心,成功的引發(fā)化學(xué)鍍銅反應(yīng)。利用銅自催化銅原理建立了一種新型環(huán)保的化學(xué)鍍無鈀活化工藝,獲得了化學(xué)鍍銅滌綸織物,不僅取代了傳統(tǒng)的P

4、dCl2-SnCl2活化.敏化工藝,而且用銅取代了貴金屬鈀,減少了鈀的用量;并對化學(xué)鍍銅工藝進(jìn)行了研究,化學(xué)鍍銅的時間為60 min時,金屬銅鍍層的增重率為55％~65％左右,在此工藝下,獲得的化學(xué)鍍銅滌綸織物的表面電阻約10 mΩ/sq。并在化學(xué)鍍銅的基礎(chǔ)配方上,為了進(jìn)一步提高化學(xué)鍍銅沉積速率、改善銅層的質(zhì)量和性能,探索了添加劑對化學(xué)鍍銅的作用和影響。結(jié)果表明,添加2 mg/L1,10-菲繞啉后,化學(xué)鍍銅沉積速率由5.6μm/h上升到

5、10.1μm/h,表面電阻由13 mΩ/sq下降為9 mΩ/sq,鍍層晶粒尺寸減小,鍍層由(111)晶面擇優(yōu)取向轉(zhuǎn)變?yōu)?220)和(311)晶面擇優(yōu)取向;添加酚酞對沉積速率和導(dǎo)電性均有所改善,其作用與1,10-菲繞啉相似;添加聚乙二醇有利于氫氣的析出,但不同分子量的聚乙二醇對織物化學(xué)鍍銅的影響不同,隨分子量的增大,沉積速率明顯降低,表面電阻增大,鍍層形貌變化較大。
　　 (2)針對化學(xué)鍍銅織物抗氧化能力差的弱點(diǎn),在化學(xué)鍍銅滌綸織

6、物表面通過電鍍手段電鍍一層錫,制備了一種新型的錫銅包覆滌綸織物的金屬化織物,利用錫鍍層保護(hù)銅鍍層,代替了利用鎳鍍層保護(hù)銅鍍層的傳統(tǒng)方法,避免了鎳對人的皮膚產(chǎn)生致敏現(xiàn)象;并對電鍍工藝進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,電鍍電壓為1 V,電鍍時間為6 min,在此工藝下,錫銅包覆滌綸織物的表面電阻為4.5 mΩ/sq左右。
　　 (3)化學(xué)鍍銅滌綸織物抗氧化能力弱,耐腐蝕性差,通過電鍍手段在銅鍍層表面電鍍一層錫后,錫鍍層緊緊包裹在銅鍍層表面,與銅

7、鍍層結(jié)合的更為緊密,抗氧化性和耐腐蝕性明顯得到提高。錫銅包覆滌綸織物不僅具有良好的導(dǎo)電性能,且具有優(yōu)異的電磁屏蔽性能,在電磁波頻率為2000~3000 MHz的范圍內(nèi),鍍銅滌綸織物對各波長的衰減率都在99.99999％以上,最高可達(dá)77.76 dB。
　　 總之,論文制備的這種錫銅包覆滌綸織物在導(dǎo)電和電磁屏蔽領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,利用納米銅粒子代替貴金屬鈀作為催化中心,引發(fā)化學(xué)鍍銅反應(yīng),這種新型的實(shí)現(xiàn)無鈀活化工藝對化學(xué)鍍銅技術(shù)