一种镀铜/镍铁磷合金双镀层织物的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明提供一种镀铜后再镀镍铁磷合金双镀层织物的制备方法。该工艺通过在织物表面镀覆金属铜和镍铁磷合金导电薄层，从而使其既具有铜的抗静电、导电功能又具有镍铁磷合金耐磨性、耐蚀性等功能，同时保留了织物的轻质、手感柔软等固有特性。故可广泛应用于航空、航天、航海、军工、医疗等特种领域，用作个体防护的防静电和电磁屏蔽织物。同时，本发明提供了一种化学镀铜和化学镀镍铁磷合金的无钯活化方法。
【背景技术】
[0002]随着科技水平的飞速发展，越来越多的电气电子设备已经普及到人类生活的各个领域，同时由电磁波引起的电磁干扰和电磁兼容问题也日益严重。电子仪器产生的电磁波会严重干扰电视、无线电通讯设备的正常工作。1983年，美国联邦通讯委员会通过决议，所有电子仪器均要求对10 MHz?1000 MHz的电磁波实行屏蔽，目前世界各国也在照此办理。美国联邦通讯委员会认为电子仪器外壳可用化学镀层来满足屏蔽要求，估计有5亿平方米仪器的外壳需要屏蔽，其中I亿平方米会采用化学镀镍和化学镀铜组合镀层的方法来解决。化学镀铜的电磁屏蔽效果是化学镀镍层的1000倍?10万倍，但其耐磨性和耐蚀性较差，所以表面上再加上一层化学镀镍层就可以获得满意的效果。该镀铜后再镀镍铁磷合金织物因其既保持了普通织物的轻质、柔韧性，又具有一定的导电性能、优异的电磁屏蔽性能、耐磨性和耐蚀性，故在国防、经济等领域必然拥有广阔的应用前景。
[0003]专利CN 103061114A讲述了一种电磁屏蔽织物的制备方法，此方法用等离子体技术进行化学镀银，成本较高，且不适于大规模生产。专利CN 101532248B讲述了一种覆铜电磁波屏蔽织物的制备方法，该方法首先使织物表面羟基化，然后再使织物表面巯基化，最后进行化学镀铜。但铜层的耐磨性和耐蚀性较差，久置于空气中会变黑，从而使电磁屏蔽性能下降。专利CN 100338301C提到了一种电磁波屏蔽用导电涤纶织物的制备方法，该方法采用敏化一活化法对涤纶织物进行前处理，该工艺处理过程复杂，使用氯化钯价格昂贵。
[0004]本专利采用无钯活化方法制备镀铜/镍铁磷合金的双镀层织物，相对于传统工艺不仅工艺操作简单、经济，且所制备的复合材料兼具铜的电磁屏蔽性能又具有镍铁磷合金的耐磨性和耐蚀性，在电磁屏蔽领域具有广阔的应用前景。
【发明内容】
[0005]本发明目的是提供一种镀铜/镍铁磷合金双镀层织物的制备方法。
[0006]本发明通过对织物先进行清洗除油处理，除去纤维在加工过程中的油剂和表面污垢；除油后，将织物浸渍在强还原剂和表面活性剂的混合溶液中，增加织物的润湿性，使织物表面吸附一层强还原性物质，用于初始还原镀液中的金属离子，并以最初被还原的金属单质作为催化剂，进行自催化反应，然后进行化学镀铜；将镀铜后的织物用去离子水清洗，继续将镀铜织物浸渍在强还原剂溶液中，使镀铜织物表面吸附一层强还原性物质，以此作为自催化的靶点；最后，进行化学镀镍铁磷合金。
[0007]本发明一种镀铜/镍铁磷合金双镀层织物的制备方法，其特征在于具有如下的过程和步骤:
a.有机高分子合成纤维织物的洗涤及除油:将织物放入丙酮中，超声波清洗30?90min后取出，用去离子水漂洗干净；
b.织物表面活化:将除油后的织物放入还原剂和表面活性剂的混合水溶液中，其中还原剂为硼氢化钠或硼氢化钾，浓度为2?20 g/L,表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠，浓度为I?10 mg/L，在20?40 °0下，浸渍10?60 min后取出；
c.化学镀铜:
镀铜液用下列物质和水配制而成，反应液中各物质的含量为:
五水硫酸铜10?15g/L
酒石酸钾钠(络合剂)10?20 g/L
Na2EDTA (乙二胺四乙酸二钠，络合剂)15?20 g/L NaOH (PH 调节剂)10 ?15 g/L
HCHO12 ?17 g/L
双联吡啶(稳定剂)0.015?0.020 g/L
亚铁氰化钾(稳定剂)0.007?0.010 g/L
将织物浸入镀液中，40?50 °(^下，反应0.5?1 h后取出，用去离子水漂洗干净，置于干燥箱中干燥30 min,得到表面均匀镀覆有铜的导电织物；
d.清洗:将镀铜后的织物用去离子水清洗；
e.镀铜织物表面活化:将镀铜织物放入强还原剂水溶液中，还原剂的成分为硼氢化钠或硼氢化钾，浓度为2?20 g/L，在20?40 °0下，浸渍10?60 min后取出；
f.化学镀镍铁磷合金:
镀镍铁磷合金液用下列物质和水配制而成，反应液中各物质的含量为:
六水氯化镍90?130 g/L
硫酸高铁铵5?8 g/L
酒石酸钾钠(络合剂)40?60 g/L
次磷酸钠(还原剂)7?15 g/L
氨水(PH调节剂)80?130 g/L
将镀铜织物浸入镀液中，70?80 °0下，反应0.5?I h后取出，用去离子水漂洗干净，置于干燥箱中干燥30 min,得到表面均匀、外镀层为镍铁磷合金、内镀层为铜的双镀层织物。
【附图说明】
[0008]图1为本发明实施例1所得镀铜后织物的扫描电子显微镜(SEM)图。
[0009]图2为本发明实施例1所得镀镍铁磷合金镀层后织物的扫描电子显微镜(SEM)图。
【具体实施方式】
[0010]现将本发明的具体实施例叙述于后。
[0011]实施例1
本实施例中的制备过程和步骤如下所述:
(I)除油:将织物放入丙酮溶液中，超声波清洗30 min后取出，用去离子水漂洗干净。
[0012](2)活化:将洗涤后的织物浸渍在5 g/L的硼氢化钠和3mg/L十二烷基硫酸钠的混合溶液中，20 °C下浸泡10 min后取出。
[0013](3)化学镀铜:将活化后的织物放入镀铜液中，化学镀铜液组成为:五水硫酸铜10g/L，酒石酸钾钠15 g/L，乙二胺四乙酸二钠15 g/L, NaOH 15 g/L，HCHO 12 g/L，双联吡啶0.020 g/L，亚铁氰化钾0.007 g/L ο镀液温度为40 °C，施镀时间30 min。
[0014](4)清洗:将镀铜后的织物用去离子水清洗。
[0015](5)活化:将洗涤后的织物浸渍在2 g/L的硼氢化钠溶液中，30 °C下浸泡20 min
后取出。
[0016](6)化学镀镍铁磷合金:镀液组成为:六水氯化镍90 g/L，硫酸高铁铵8 g/L，酒石酸钾钠40 g/L，次磷酸钠15 g/L，氨水80 g/L ο镀液温度为60 °C，施镀时间60 min。
[0017]实施例2
本实施例中的制备过程和步骤如下所述:
(I)除油:将织物放入丙酮溶液中，超声波清洗90 min后取出，用去离子水漂洗干净。
[0018](2)活化:将洗涤后的织物浸渍在2 g/L的硼氢化钾和10mg/L十二烷基苯磺酸钠的混合溶液中，40 °C下浸泡60 min后取出。
[0019](3)化学镀铜:将活化后的织物放入镀铜液中，化学镀铜液组成为:五水硫酸铜15g/L，酒石酸钾钠10 g/L，乙二胺四乙酸二钠20 g/L, NaOH 10 g/L，HCHO 15 g/L，双联吡啶0.015 g/L，亚铁氰化钾0.010 g/L ο镀液温度为50 °C，施镀时间60 min。
[0020](4)清洗:将镀铜后的织物用去离子水清洗。
[0021](5)活化:将洗涤后的织物浸渍在6 g/L的硼氢化钾溶液中，40 °C下浸泡10 min后取出。
[0022](6)化学镀镍铁磷合金:镀液组成为:六水氯化镍130 g/L，硫酸高铁铵5 g/L，酒石酸钾钠60 g/L，次磷酸钠10 g/L，氨水80 g/L?镀液温度为80 °C，施镀时间30 min。
[0023]实施例3
本实施例中的制备过程和步骤如下所述:
(I)除油:将织物放入丙酮溶液中，超声波清洗60 min后取出，用去离子水漂洗干净。
[0024](2)活化:将洗涤后的织物浸渍在20 g/L的硼氢化钾和lmg/L十二烷基硫酸钠的混合溶液中，30 °C下浸泡40 min后取出。
[0025](3)化学镀铜:将活化后的织物放入镀铜液中，化学镀铜液组成为:五水硫酸铜12g/L，酒石酸钾钠20 g/L，乙二胺四乙酸二钠17 g/L, NaOH 12 g/L，HCHO 17 g/L，双联吡啶0.017 g/L，亚铁氰化钾0.009 g/L ο镀液温度为45 °C，施镀时间40 min。
[0026](4)清洗:将镀铜后的织物用去离子水清洗。
[0027](5)活化:将洗涤后的织物浸渍在10 g/L的硼氢化钾溶液中，25 °C下浸泡30 min
后取出。
[0028](6)化学镀镍铁磷合金:镀液组成为:六水氯化镍110 g/L，硫酸高铁铵7 g/L，酒石酸钾钠50 g/L，次磷酸钠7 g/L，氨水100 g/L ο镀液温度为70 °C，施镀时间40 min。
【主权项】
1.一种镀铜/镍铁磷合金双镀层织物的制备方法，其特征在于具有如下的过程和步骤: a.有机高分子合成纤维织物的洗涤及除油:将织物放入丙酮中，超声波清洗30?90min后取出，用去离子水漂洗干净； b.织物表面活化:将除油后的织物放入还原剂和表面活性剂的混合水溶液中，其中还原剂为硼氢化钠或硼氢化钾，浓度为2?20 g/L ;表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠，浓度为I?10 mg/L，在20?40 °0下，浸渍10?60 min后取出； c.化学镀铜: 镀铜液用下列物质和水配制而成，反应液中各物质的含量为: 五水硫酸铜10?15g/L 酒石酸钾钠(络合剂)10?20 g/L Na2EDTA (乙二胺四乙酸二钠，络合剂)15?20 g/L NaOH (PH 调节剂)10 ?15 g/L HCHO12 ?17 g/L 双联吡啶(稳定剂)0.015?0.020 g/L 亚铁氰化钾(稳定剂)0.007?0.010 g/L 将织物浸入镀液中，40?50 °(^下，反应0.5?1 h后取出，用去离子水漂洗干净，置于干燥箱中干燥30 min,得到表面均匀镀覆有铜的导电织物； d.清洗:将镀铜后的织物用去离子水清洗； e.镀铜织物表面活化:将镀铜织物放入强还原剂水溶液中，还原剂的成分为硼氢化钠或硼氢化钾，浓度为2?20 g/L，在20?40 °0下，浸渍10?60 min后取出； f.化学镀镍铁磷合金: 镀镍铁磷合金液用下列物质和水配制而成，反应液中各物质的含量为: 六水氯化镍90?130 g/L 硫酸高铁铵5?8 g/L 酒石酸钾钠(络合剂)40?60 g/L 次磷酸钠(还原剂)7?15 g/L 氨水(PH调节剂)80?130 g/L 将镀铜织物浸入镀液中，70?80 °0下，反应0.5?I h后取出，用去离子水漂洗干净，置于干燥箱中干燥30 min,得到表面均匀、外镀层为镍铁磷合金、内镀层为铜的双镀层织物。
【专利摘要】本发明涉及一种镀铜/镍铁磷合金双镀层织物的制备方法，具体包括如下步骤：(a)洗涤及除油；(b)将织物用强还原剂和表面活性剂的混合水溶液浸渍；(c)化学镀铜；(d)水洗；(e)将镀铜的织物用强还原剂的水溶液浸渍；(f)化学镀镍铁磷合金。本发明制备的镀铜/镍铁磷合金双镀层织物，兼具有内层铜优异的电磁屏蔽性能，又具有外层镍铁磷合金优良的耐磨性、耐蚀性能。该镀铜/镍铁磷合金双镀层织物可用于电磁屏蔽领域。因此，可广泛应用于航空、航天、军工、通讯等特殊部门；也可以满足从事雷达、医疗和电视转播等工作人员个体防护需求。同时，该无钯活化方法相比钯活化方法具有经济、操作简便等优势。
【IPC分类】C23C18/38, C23C18/48, C23C18/30
【公开号】CN104975277
【申请号】CN201510313389
【发明人】白瑞成, 庞宏伟, 唐志勇, 邵勤思, 张涛, 李爱军
【申请人】上海大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月10日