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金属化导电纤维结合了纤维和金属的特性,相比于其它导电纤维,具有比重小、导电性好等优点,并且其良好的柔韧性和抱合性使其具有灵活的可再加工成型性能,易与普通纤维混纺成纱,进一步制成织物作为导电、抗静电和电磁屏蔽材料,可显著改善材料的手感和透气性等性能,并降低材料的成本。金属化导电纤维广泛应用于抗静电、电磁屏蔽、抗热辐射、抗菌、传感器、智能纺织品、反射及吸收紫外线和红外线等领域中。本论文采用化学镀法与电镀法共用的技术,结合了化学镀法基材广泛、镀层致密均匀和电镀法工艺设备简单的优点,成功地制备了具有较高性能和较低成本的锡铜包覆金属化导电锦纶纤维。活化是非金属基材化学镀前的关键工序,活化效果会直接影响到施镀效果、镀层质量、镀层结合牢度等。论文将纤维在自制的粘合剂中进行浸轧后在一定温度和时间下烘干成膜,其可牢固地与基材结合,并与活性中心金属离子反应,通过还原活性中心金属离子对纤维进行化学镀前活化,这一探索性的思路突破了现有的活化方式,对化学镀活化方法的研究和应用具有一定的指导意义。论文对上述活化思路可行性进行试探,首先制备了A粘合剂并浸轧于纤维表面后络合钯离子,采用硼氢化钠进行还原活化,发现采用该方法可以成功在锦纶纤维表面化学镀铜。然后在该方法基础上,对活化工艺进行改进,制备了B粘合剂,以价格更低廉的银代替钯作为化学镀铜催化活性中心,并直接使用镀液中的甲醛对纤维表面的银进行还原,研究发现改进后的化学镀铜活化工艺同样可行、有效,降低了制备成本,简化了制备工艺。为防止镀铜层氧化,增强导电纤维的耐久使用性能,论文在锦纶纤维化学镀铜的基础上进行了电镀锡,制得了性能优良的锡铜包覆金属化导电纤维。结论如下:1.制备得到的A粘合剂可有效地络合钯离子,纤维浸轧A粘合剂使其表面具有固定钯的功能。通过硼氢化钠原位还原钯离子对纤维进行活化得到超细金属钯微粒催化层,由于A粘合剂的“铆定作用”使得生成的金属钯活化中心既不脱落也不沉降,进而能高效的引发化学镀。将活化后的锦纶纤维在化学镀铜液中施镀,得到表面均匀地覆盖了一层细致的纯铜层的化学镀铜锦纶纤维,电阻率为2.20×10-4·cm。铜层与锦纶基材呈明显的皮芯结构,具有较大的结合牢度,铜层平均晶粒尺寸为19.9nm。2.制备得到的B粘合剂能有效地与AgNO3发生反应,纤维浸轧B粘合剂使其表面具有固定银的功能。将与AgNO3发生反应后的锦纶纤维直接置于化学镀铜液中加热,纤维表面的银由于甲醛的还原作用优先还原形成银原子,而银原子又可进一步引发化学镀铜,将镀液中的铜沉积于纤维表面,得到均匀分布的Ag/Cu复合原子超细微粒层负载的锦纶纤维,并继续自催化化学镀铜,随着时间的增加,表面微粒逐渐增多并连成片状,得到一层致密均匀的纯镀铜层,与锦纶基材形成皮芯结构,结合牢度大。同时,浸轧时粘合剂用量、改性剂用量、改性温度和时间以及化学镀时间对化学镀铜锦纶纤维导电性能的均有影响,选定最优化条件为粘合剂B用量30g·L-1、改性剂用量5g·L-1、改性温度80℃、改性时间10min、施镀时间30min,此时化学镀铜锦纶纤维电阻率为7.27×10-5·cm,增重率为60%左右,平均晶粒尺寸大小为16.4nm。3.化学镀铜锦纶纤维暴露于空气中,铜层极易发生氧化导致导电性能逐渐发生下降,影响其长期使用性能。论文进一步在锦纶纤维化学镀铜的基础上进行电镀锡来对铜层实施保护,制备得到了锡铜包覆的导电锦纶纤维。选择电镀电压和时间分别为1V、6min作为最优化电镀工艺,此时电阻率为4.23×10-5·cm、增重率为100%左右,锡的平均晶粒尺寸为32.0nm,外层金属锡层与内层金属铜层、金属相与纤维的结合牢度均较大,并与锦纶基材形成明显的双层皮芯结构,从而使纤维具有优良导电性能的同时,对铜层起到了显著的保护作用,提高了导电纤维的抗氧化能力和实际使用性能。