涤纶织物化学镀银及银镀层防护研究

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电子产品和设备都在不同程度的产生电磁波辐射,电磁波辐射不仅造成电子产品之间的相互干扰,而且危害人类的健康。金属化织物具有抗电磁辐射、抗静电、抗菌等性能,因而金属化织物已成为功能性纺织新材料在电磁屏蔽、医疗、军事、服饰等领域有广泛的应用。镀银涤纶织物较之镀铜、镀镍织物具有更高的电磁屏蔽效能和导电性,而且柔软、透气、抗菌,越来越显示出巨大的市场潜力。为了得到优良性能的镀银涤纶织物,本文首先重点研究了涤纶织物表面预处理过程中的粗化、敏化和还原处理工艺,改善了织物表面的亲水性及催化活性;其次,研究了化学镀银的银盐液组成;改善了镀层的组织结构和导电性能,在此基础上,探索了双层化学镀银工艺、自组装膜防银镀层变色工艺。本文对涤纶织物化学镀银层的表面形貌、表面方块电阻、电磁屏蔽效能以及镀层与织物纤维的结合力和抗腐蚀能力等性能进行了重点研究。本文主要结论如下:1)采用NaOH溶液对涤纶织物进行粗化处理,得到适宜的粗化条件为:175g/L NaOH、75℃、25min。在此粗化条件下,涤纶织物被粗化成凹凸不平的粗糙表面,表面有大量的微坑和凹槽,织物纤维的比表面积和表面活性增加,提高了织物基底与金属镀层间的粘结性;2)研究了敏化/活化、无甲醛还原处理、银盐液组成对镀银涤纶织物镀层形貌、增重和表面电阻的影响,得到适宜的镀银涤纶织物的工艺配方:敏化液:20g/L SnCl2、20mL/L浓HCl、7.5mg/LPEG1000,温度30℃、时间15min,用流动水缓慢漂洗;银盐溶液:10g/LAgNO3、60mL/L NH3H2O、20mL/L C2H8N2、6g/L KOH70mg/L Na2S2O35H2O;还原剂溶液及还原处理溶液:8g/L葡萄糖、2.5g/L C4H4O6KNa、40mL/LC2H5OH、75mg/L PEG1000。温度:25~30°C。在此配方下,涤纶织物化学镀银的增重为36.4g/m2,方块电阻下降到20~30mΩ/□,并在此配方下,获得了增重为80.4g/m2、电阻为9~15mΩ/□的双层化学镀银涤纶织物,镀银层均匀致密的覆盖在涤纶织物表面。3)本文制得的镀银涤纶织物结合力、抗氧化性及腐蚀性能较好,放置1年后颜色和电阻几乎不变;4)为了进一步提高镀银层的防变色性能,本文分别采用L-半胱氨酸和十八烷基硫醇对银镀层进行自组装防护,通过改变浓度及组装时间,发现L-半胱氨酸自组装膜防护的效果有待提高;采用10-3mol/L、10-4mol/L十八烷基硫醇自组装24h对镀银层防护,通过研究在pH=5.02、0.1mol/L醋酸-醋酸钠缓冲溶液中的电化学极化曲线及阻抗谱曲线,发现10-3mol/L十八烷基硫醇自组装膜能很好的抑制电化学反应的阴极反应和阳极反应过程,点滴试验和加速腐蚀试验表明十八烷基硫醇自组装膜能很好的改善银镀层的防变色性能。
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