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《东华大学》 2011年
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聚酯纤维与棉纤维巯基改性及化学镀银导电布的研究

李莉莉  
【摘要】:导电织物作为新型材料的一种,在很多领域有重要应用。本文研究了一种基于纤维表面巯基改性的化学镀前处理方法,成功的在纤维上形成银催化活化层,引发化学镀银,形成质量好的银镀层。此方法改进了传统的敏化活化方法,克服了原方法中工艺复杂,贵金属与基体结合力不强、耗费贵金属多、环保性差等缺点。经应用于合成纤维涤纶和天然纤维棉,然后化学镀银,得到导电效果优、电磁屏蔽性能好、金属层与基材结合力强等物理性能好的镀银导电布。该工艺具有良好的应用前景。 在纤维巯基改性及化学镀银导电布的研究课题开展中,改性化学镀法制备镀银导电布的过程为:涤纶纤维经除油、粗化、巯基改性表面处理后,棉纤维经煮练、巯基改性前处理后,放入氧化还原镀银溶液中,实施化学镀,使织物表面形成金属银层,从而使其具有导电性。本文中以合成纤维涤纶为基底,经除油后对其实施粗化,其目的是:使光滑的涤纶表面形成沟槽,有利于物理吸附;使聚酯纤维表面富含羟基,这是巯基改性硅烷在涤纶表面形成化学偶联的前提条件。然后进行巯基改性,在成熟的化学镀银工艺条件下研究巯基改性的最佳工艺条件,发现巯基改性浓度、时间以及改性液浴比等因素对织物镀层都有影响,采用化学镀银后织物的方阻值及其离散度作为改性效果的评判标准,得到了巯基改性工艺的最佳条件:3-巯丙基三乙氧基硅烷的质量分数1%,改性时间120min,改性液浴比1:60。在此基础上,进行了化学镀银的工艺优化,得到优化的镀银工艺为:硝酸银浓度20.8g/L,葡萄糖浓度24.8g/L,施镀时间70min,施镀温度50℃。扫描电子显微镜、X射线衍射等测试结果表明,化学镀后在涤纶表面生成了均匀致密的银层。而且金属银镀层与涤纶具有高牢度结合力,化学镀银涤纶织物导电稳定性优良,但由于涤纶粗化的原因,导致其力学性能下降。 以天然纤维棉为基底,经煮练后进行巯基改性,然后进行化学镀银,采用先正交试验、后单因素分析的方法,得到最佳巯基改性化学镀银工艺:3-巯丙基三乙氧基硅烷的质量分数1%,改性时间120min,改性液浴比1:60;硝酸银浓度20.8g/L,葡萄糖浓度22.5g/L,施镀时间50min,施镀温度40℃。扫描电子显微镜结果显示起始银催化活化层中银呈现纳米级,后续的银镀层中银颗粒较大,SEM、X射线衍射测试结果表明,化学镀后在棉织物表面生成了均匀致密的银层。化学镀银棉织物具有优良的电磁屏蔽效能,而且金属银镀层与棉织物具有优良的结合牢度,化学镀银棉织物导电稳定性优良,力学性能变化不大。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TS195.5

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