一种大豆纤维屏蔽材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子材料技术领域，具体涉及一种大豆纤维屏蔽材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]大豆蛋白纤维是新型健康、舒适型再生植物蛋白纤维，其生产原料为榨过油的大豆豆柏，从中提取球蛋白与高聚物接枝共混制成纺丝溶液，经过纺丝加工形成纤维。大豆蛋白纤维兼有天然蛋白纤维和化学纤维的诸多优点，具有羊绒般的手感，棉的吸湿透气性，真丝般的光泽，化学纤维的导湿快干性和强力，可与蚕丝、羊毛、羊绒、棉、粘胶、天丝、改性涤纶、锦纶等多种纤维混纺或交织，是生产高档面料、服饰的理想材料。但大豆纤维是一种不导电纤维，使得其在屏蔽材料中的应用受到很大的限制。
[0003]随着现代电子工业的高速发展和电子、电器产品的普遍使用，电磁干扰已成为一种新的社会公害。一方面，电磁辐射会影响人们的身体健康，并且会对周围的电子仪器设备造成严重干扰，使它们的工作程序发生紊乱，产生错误动作；另一方面，电磁辐射会泄露信息，使计算机等仪器无信息安全保障。有资料表明，在I公里距离内，计算机显示终端的电磁波可以被窃取并复原信息，造成失密。为防止电磁辐射造成的干扰与泄露，采用电磁屏蔽材料进行屏蔽是主要防范方法之一。电磁屏蔽用复合型导电高分子材料的制造方法大致可分为两类:一类是在已成形塑料壳体的表面上覆一层导电膜，方法包括金属喷镀、真空镀、溅射镀、贴金属箔、湿法化学镀或电镀等，通常需要特殊的工艺设备；另一类是用导电填料分散复合法复合成导电塑料，方法是将导电填料与聚合物基体复合。但目前几乎所有的屏蔽材料均为不可再生材料，不利于材料的降解、资源回收和再利用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种大豆纤维屏蔽材料的制备方法。
[0005]本发明提出的制备方法是将大豆纤维与铜复合，具体工艺包括大豆纤维洗净、吸附铜离子、硼氢化钠还原以及化学镀铜等。
[0006]本发明提出的大豆纤维屏蔽材料的制备方法，具体步骤如下:
(1)清洁大豆纤维:将大豆纤维漂洗、烘干；
(2)吸附铜离子:将清洁后的大豆纤维置于铜离子溶液中30~60分钟，取出、烘干；
(3)硼氢化钠还原:将吸附铜离子后的大豆纤维置于硼氢化钠溶液中5~10分钟，取出、洗净；
(4)化学镀铜:将硼氢化钠还原后的大豆纤维浸泡在铜化学镀液中，于15~30°C化学镀I?2小时，取出洗净，烘干，制得大豆纤维屏蔽材料。
[0007]本发明中，铜离子溶液的溶质为醋酸酮，溶剂为去离子水，铜离子溶液的质量浓度为 3%~6%0
[0008]本发明中，硼氢化钠溶液配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质为:氢氧化钠的浓度为2~4 g/L，醋酸钠的浓度为4~8 g/L，硼氢化钠的浓度为2~4 g/L。
[0009]本发明中，铜化学镀液的配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质为:醋酸铜的浓度为5~10 g/L，酒石酸钠钾的浓度为20~30 g/L，氢氧化钾的浓度为5~10 g/L，碳酸钱的浓度为1~2 g/L,乙二醇的浓度为1~2 g/L,乙二醛的浓度为5~10 g/L。
[0010]本发明制备的大豆纤维屏蔽材料具有以下优点:(1)大豆纤维是蛋白纤维，属可再生资源，绿色环保；(2)金属铜与大豆纤维形成网状导电体，导电性能好；(3)金属铜与大豆纤维相互铆合，结合力强，材料可靠性高；(4)无需对大豆纤维进行基材腐蚀，属清洁生产工艺；(5)不使用贵金属催化活化剂，节约资源，降低成本。本发明制备的大豆纤维屏蔽材料可用于医疗保健、电磁屏蔽、智能服装等高新技术产品，市场前景广阔。
[0011]本发明的有益效果在于:(1)以大豆纤维作为屏蔽材料的基材，便于材料降解和金属铜的回收及再利用。(2)将大豆纤维与铜复合，使大豆纤维从绝缘变为导电，开拓了大豆纤维的屏蔽功能；(3)采用清洁生产工艺，避免基材的强酸/强碱腐蚀，节约用水，绿色环保；(4)成本低、工艺简单，对仪器设备的依赖度低。
【附图说明】
[0012]图1为大豆纤维屏蔽材料的扫描电镜照片。
【具体实施方式】
[0013]下面通过实施例进一步描述本发明。
[0014]实施例1
将大豆纤维用去离子水淋洗干净，烘干，置于浓度为3%的醋酸酮溶液中，浸泡30分钟，取出，烘干，得吸附铜离子的大豆纤维。
[0015]将2g氢氧化钠，4g醋酸钠，2g硼氢化钠溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得硼氢化钠溶液。
[0016]将吸附铜离子的大豆纤维置于上述溶液中，放置5分钟，取出，洗净，得硼氢化钠还原后的大豆纤维。
[0017]将5g醋酸酮，20g酒石酸钠钾，5g氢氧化钾，Ig碳酸钱，Ig乙二醇，5g乙二醛溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得化学镀铜溶液。
[0018]将硼氢化钠还原后的大豆纤维置于上述镀液中，于15°C化学镀I小时，取出，用水洗净，烘干，得大豆纤维屏蔽材料，铜含量为24%，表面方阻为0.21 Ω / 口，屏蔽效能为45dB，剥离强度能通过3M公司思高?胶带的测试。
[0019]实施例2
将大豆纤维用去离子水淋洗干净，烘干，置于浓度为6%的醋酸酮溶液中，浸泡60分钟，取出，烘干，得吸附铜离子的大豆纤维。
[0020]将4g氢氧化钠，8g醋酸钠，4g硼氢化钠溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得硼氢化钠溶液。
[0021]将吸附铜离子的大豆纤维置于上述溶液中，放置10分钟，取出，洗净，得硼氢化钠还原后的大豆纤维。
[0022]将1g醋酸酮，30g酒石酸钠钾，1g氢氧化钾，2g碳酸铵，2g乙二醇，1g乙二醛溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得化学镀铜溶液。
[0023]将硼氢化钠还原后的大豆纤维置于上述镀液中，于30°C化学镀2小时，取出，用水洗净，烘干，得大豆纤维屏蔽材料，铜含量为39%，表面方阻为0.08 Ω / 口，屏蔽效能为68dB，剥离强度能通过3M公司思高?胶带的测试。
[0024]实施例3
将大豆纤维用去离子水淋洗干净，烘干，置于浓度为5%的醋酸酮溶液中，浸泡40分钟，取出，烘干，得吸附铜离子的大豆纤维。
[0025]将3g氢氧化钠，7g醋酸钠，2g硼氢化钠溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得硼氢化钠溶液。
[0026]将吸附铜离子的大豆纤维置于上述溶液中，放置8分钟，取出，洗净，得硼氢化钠还原后的大豆纤维。
[0027]将Sg醋酸酮，25g酒石酸钠钾，7g氢氧化钾，2g碳酸铵，Ig乙二醇，7g乙二醛溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得化学镀铜溶液。
[0028]将硼氢化钠还原后的大豆纤维置于上述镀液中，于20°C化学镀1.5小时，取出，用水洗净，烘干，得大豆纤维屏蔽材料，铜含量为29%，表面方阻为0.16 Ω / 口，屏蔽效能为56dB，剥离强度能通过3M公司思高?胶带的测试。
[0029]实施例4
将大豆纤维用去离子水淋洗干净，烘干，置于浓度为4%的醋酸酮溶液中，浸泡45分钟，取出，烘干，得吸附铜离子的大豆纤维。
[0030]将3g氢氧化钠，5g醋酸钠，4g硼氢化钠溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得硼氢化钠溶液。
[0031]将吸附铜离子的大豆纤维置于上述溶液中，放置9分钟，取出，洗净，得硼氢化钠还原后的大豆纤维。
[0032]将6g醋酸酮，22g酒石酸钠钾，7g氢氧化钾，Ig碳酸铵，2g乙二醇，6g乙二醛溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得化学镀铜溶液。
[0033]将硼氢化钠还原后的大豆纤维置于上述镀液中，于25°C化学镀2小时，取出，用水洗净，烘干，得大豆纤维屏蔽材料，铜含量为28%，表面方阻为0.11 Ω / 口，屏蔽效能为52dB，剥离强度能通过3M公司思高?胶带的测试。
[0034]实施例5
将大豆纤维用去离子水淋洗干净，烘干，置于浓度为5%的醋酸酮溶液中，浸泡60分钟，取出，烘干，得吸附铜离子的大豆纤维。
[0035]将4g氢氧化钠，4g醋酸钠，4g硼氢化钠溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得硼氢化钠溶液。
[0036]将吸附铜离子的大豆纤维置于上述溶液中，放置7分钟，取出，洗净，得硼氢化钠还原后的大豆纤维。
[0037]将9g醋酸酮，27g酒石酸钠钾，6g氢氧化钾，2g碳酸铵，2g乙二醇，5g乙二醛溶于500mL去离子水中，溶解完毕，添加去离子水，至溶液体积为1L，得化学镀铜溶液。
[0038]将硼氢化钠还原后的大豆纤维置于上述镀液中，于15°C化学镀2小时，取出，用水洗净，烘干，得大豆纤维屏蔽材料，铜含量为31%，表面方阻为0.14 Ω / 口，屏蔽效能为55dB，剥离强度能通过3M公司思高?胶带的测试。
【主权项】
1.一种大豆纤维屏蔽材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下: (1)清洁大豆纤维:将大豆纤维漂洗、烘干； (2)吸附铜离子:将清洁后的大豆纤维置于铜离子溶液中30~60分钟，取出、烘干； (3)硼氢化钠还原:将吸附铜离子后的大豆纤维置于硼氢化钠溶液中5~10分钟，取出、洗净； (4)化学镀铜:将硼氢化钠还原后的大豆纤维浸泡在铜化学镀液中，于15~30°C化学镀I?2小时，取出洗净，烘干，制得大豆纤维屏蔽材料。2.根据权利要求1所述的大豆纤维屏蔽材料的制备方法，其特征在于所述的铜离子溶液的溶质为醋酸酮，溶剂为去离子水，铜离子溶液的质量浓度为3°/『6%。3.根据权利要求1所述的大豆纤维屏蔽材料的制备方法，其特征在于所述的硼氢化钠溶液配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质浓度分别为:氢氧化钠的浓度为2~4 g/L ;醋酸钠的浓度为4~8 g/L ;硼氢化钠的浓度为2~4 g/L ο4.根据权利要求1所述的大豆纤维屏蔽材料的制备方法，其特征在于所述的铜化学镀液的配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质浓度分别为:醋酸铜的浓度为5~10 g/L ;酒石酸钠钾的浓度为20~30 g/L ;氢氧化钾的浓度为5~10 g/L;碳酸铵的浓度为1~2 g/L;乙二醇的浓度为1~2 g/L;乙二醛的浓度为5~10 g/L ο
【专利摘要】本发明属于电子材料领域，涉及一种大豆纤维屏蔽材料的制备方法。本发明提出的制备方法是将大豆纤维与铜复合，具体工艺包括大豆纤维洗净、吸附铜离子、硼氢化钠还原以及化学镀铜等。本发明制备的大豆纤维屏蔽材料具有以下优点：（1）大豆纤维是蛋白纤维，属可再生资源，绿色环保；（2）金属铜与大豆纤维形成网状导电体，导电性能好；（3）金属铜与大豆纤维相互铆合，结合力强，材料可靠性高；（4）无需对大豆纤维进行基材腐蚀，属清洁生产工艺；（5）不使用贵金属催化活化剂，节约资源，降低成本。本发明制备的大豆纤维屏蔽材料可用于医疗保健、电磁屏蔽、智能服装等高新技术产品，市场前景广阔。
【IPC分类】D06M101/04, D06M11/80, D06M11/83
【公开号】CN105088751
【申请号】CN201510380923
【发明人】赵航, 吕银祥
【申请人】复旦大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年6月30日