CN108914093A - 一种导电布的制备方法及导电布 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导电布的制备方法及用该方法制备的导电布，该导电布制备方法的步骤为：首先选择退浆处理干净的基布；然后采用银活化液对基布进行催化处理；接着在经银活化液处理后基布表面进行化学沉铜，制得铜布；再在铜布表面进行电镀铜，加厚基布表面的铜层；最后在电镀酸铜后的铜布布表面电镀一镍层。本发明本发明的导电布制备工艺简单，设备简短、成本低、操作方便、能耗低、工业化实施方便，制得的导电布金属附着力优异，性能稳定，具有一定的抗菌、防污、耐磨、抗腐蚀能力，成本也得到了大幅降低。

Description

一种导电布的制备方法及导电布
技术领域
本发明涉及导电布的制造方法,具体涉及一种银作催化剂的导电布制备工艺及导电布。
背景技术
导电布是一种EMI屏蔽材料，他广泛用于电子通讯行业，市场需求量非常大。目前导电布的生产工艺多采用铂、钯等作为催化剂，其工艺流程为：上料、过催化液、170℃定型烘干络合、化学镀铜、电镀铜、电镀镍、烘干、收料。上述工艺的预处理需要特定的热定型设备占地面积较约80平方米，设备造价高，能耗也非常大，而金属铂、钯非常昂贵，且制得的导电布金属层附着力也不理想，该工艺的成本较高，产品性能不稳定。
发明内容
本发明目的在于提供一种降低成本，提高导电布性能的导电布的制备方法及该方法制备的多性能的导电布。
本发明采用的技术方案为：
一种导电布的制备方法及用该方法制备的导电布，该制备方法包括以下的工艺步骤：
S1.选布：选择退浆处理干净的基布；
S2.银活化液预处理：采用银活化液对基布进行催化处理；
S3.化学沉铜：在基布表面进行化学沉铜，制得铜布；
S4.电镀酸铜：在铜布表面进行电镀铜，加厚铜布表面的铜层；
S5.电镀镍：在电镀酸铜后的铜布表面电镀一镍层。
本发明制备方法的进一步改进如下：
进一步地，基布为轻盈纺、春亚纺、牛津布、涤纶布或无纺布，其厚度在0.012mm～0.45mm，宽度1100mm～1650mm。
进一步地，步骤S2中所述银活化液为银盐和水溶性橡胶乳液的混合液。
进一步地，所述银活化液预处理的步骤为：将基布浸入25℃的银活化液中浸泡1min～2min，经均匀轧车挤压后进入烘箱100℃～120℃烘干1min～5min；
进一步地，所述步骤S3化学沉铜的化学铜溶液含有浓度为2.5～4g/L的硫酸铜、22.5～28g/L的EDTA、2.5～4g/L的甲醛、7.5～9g/L的氢氧化钠及光亮剂、平整剂和稳定剂，所述光亮剂为2-2联吡啶,平整剂为亚铁氰化钾,稳定剂为硫代硫酸钠。
进一步地，所述化学沉铜的步骤为：将经过银活化液预处理好的基布浸入45℃～55℃的化学铜溶液中3～15min，化学沉铜后，过四级水洗，在最后一级水洗水中加入少量硫酸。化学沉铜时，所制得的铜布表面电阻≤0.2Ω/in，化学沉铜所得的铜层不易过厚，过厚导致金属层脆性和内应力增大，成本也会增加，在过四级水洗的最后一级水洗水中加入少量硫酸能够用于去除铜布表面的氧化层，同时也对预镀层可起到微蚀作用，可显著的改善化学镀铜层和电镀铜层的结合力。
进一步地，所述电镀酸铜的电镀液中含有浓度为100～250g/L的硫酸铜、80～200g/L的硫酸和30～70ppm的氯离子，电镀时施镀温度为18℃～24℃，并辅以适量的电铜湿润剂和电铜光亮剂，电流密度控制为2～10A/d㎡，电镀时间3～12min，阴极移动速度0.5～3m/min。电镀铜后过四级水洗，在最后一级水洗水中加入少量硫酸。由于经过化学沉铜所得的铜布表面电阻较大，因此还需电镀铜加厚铜层，本发明选择硫酸铜体系的电镀液，加快了上镀速度，光泽度好，镀铜克重8g/㎡～22g/㎡，所制得的铜布表面电阻≤0.05Ω/in。电镀铜后过四级水洗，在最后一级水洗水中加入少量硫酸用于去除铜布表面的氧化层，同时也对预镀层可起到微蚀作用，可显著的改善电镀铜层和电镀镍层的结合力。
进一步地，由于电镀铜所得的导电铜布容易氧化还需电镀一层不易氧化的金属或合金层作保护层，可根据需求选择镍、锡、金、银、镍锡合金、镍钴合金、镍铁、镍铁合金作保护层。本发明选择镍作保护层，工艺为电镀硫酸镍，溶液组份：硫酸镍200～280g/L、硼酸30～40g/L和氯化镍15～25g/L，温度50℃～55℃，辅以适量的电镍湿润剂和电镍光亮剂，电流密度为1.5～5A/d㎡左右，电镀时间1～5min，阴极移动速度0.5m/min～3m/min。电镀镍后过四级水洗，烘干收卷，在最后一级水洗槽中加入百分之一的水溶性橡胶乳液。电镀时间1～5min，镀镍克重3～5g/㎡，所制得的导电布表面电阻≤0.05Ω/in。在最后一级水洗槽中加入百分之一的水溶性橡胶乳液能使导电布获得较好的防污和抗腐蚀效果，显著的提高导电布的结合力。
与现有技术相比，本发明工艺适用于多种基布以及不同厚度的导电布，本发明用银取代钯，银的活化液价格比钯活化液的低廉，银离子的穿透性强，能牢固附着在布的经纬丝线表面，有效的改善了金属层与布面的结合力，银还有能起到抗菌杀菌的作用，同时，银的活化液不需要高温络合反应，温度100℃烘箱1至3分钟烘干即可，本发明的导电布制造工艺简单，设备简短、成本低、操作方便、能耗低、占地面积仅6平方米左右，工业化实施方便，产品适应市场的需求。
依本发明工艺方法制得的导电布金属附着力优异，性能稳定，具有一定的抗菌、防污、耐磨、抗腐蚀能力，成本也得到了大幅降低。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合实施例对本发明做进一步详细说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
具体实施方式
下面分别以轻盈纺平纹布、涤纶平纹布、牛津布、春亚纺和无纺布为例制备导电布，制备工艺如下：
实施列一：
以轻盈纺平纹布为例制备导电布，制备步骤是：
S1a.导电布基布选取退浆处理后的230轻盈纺平纹布，厚度为0.076mm，宽度1400mm；
S2a.先将基布浸入25℃由银盐和水溶性橡胶乳液的混合得到的银活化液中1min～2min，经均匀轧车挤压后进入烘箱干燥，温度控制在100℃～120℃，干燥时间为1min～3min；
S3a.将经银活化液预处理好的布浸入45℃～55℃化学铜溶液中3min～15min，化学沉铜溶液的组份为：硫酸铜2.5g/L～4g/L、EDTA 22.5g/L～28g/L、甲醛2.5g/L～4g/L、氢氧化钠7.5g/L～9g/L，光亮剂为2-2联吡啶、平整剂为亚铁氰化钾、稳定剂为硫代硫酸钠。化学沉铜后，过四级水洗，在最后一级水洗水中加入少量硫酸用于去除铜布表面的氧化层，同时也对预镀层表面作微蚀处理；
S4a.将上述所得的铜布电镀铜，选择硫酸铜体系电镀铜，溶液组份：硫酸铜100g/L～250g/L、硫酸80g/L～200g/L、氯离子30ppm～70ppm、温度18℃～24℃，辅以适量的电铜湿润剂和电铜光亮剂，电流密度为2A/d㎡～10A/d㎡左右，电镀时间3min～12min，阴极移动速度0.5m/min～3m/min。电镀铜后过四级水洗，在最后一级水洗水中加入少量硫酸用于去除铜布表面的氧化层，对预镀层作微蚀处理；
S5a.将电镀铜所得的导电铜布电镀硫酸镍，溶液组份：硫酸镍200g/L～280g/L、硼酸30g/L～40g/L、氯化镍15g/L～25g/L，温度50℃～55℃，辅以适量的电镍湿润剂和电镍光亮剂，电流密度为1.5A/d㎡～5A/d㎡左右，电镀时间1min～5min，阴极移动速度0.5m/min～3m/min，电镀时间1min～5min，电镀镍后过四级水洗，在最后一级水洗槽中加入浓度为百分之一的水溶性橡胶乳液。
制备完成烘干后测量，经过上述工艺流程制得的导电布表面电阻值≤0.05Ω/in，导电布总厚度0.08mm，导电布含铜20g/㎡～22g/㎡，镍3g/㎡～5g/㎡，结合力优异，表面光泽度好，具有一定的抗菌、防污、耐磨、抗腐蚀能力，性能稳定，符合市场的需求。
实施列二：
以涤纶平纹布为例制备导电布，制备步骤是：
S1b.导电布基布选取退浆、高温轧光处理后的涤纶平纹布，厚度为0.022mm，宽度1400mm；
S2b.将基布浸入25℃由银盐和水溶性橡胶乳液的混合得到的银活化液液中1min～2min，经均匀轧车挤压后进入烘箱100℃～120℃干燥1min～3min；
S3b.将经银活化液预处理好的布浸入45℃～55℃化学铜溶液中3min～15min，化学沉铜溶液的组份为：硫酸铜2.5g/L～4g/L、EDTA 22.5g/L～28g/L、甲醛2.5g/L～4g/L、氢氧化钠7.5g/L～9g/L，光亮剂为2-2联吡啶、平整剂为亚铁氰化钾、稳定剂为硫代硫酸钠。化学沉铜后，过四级水洗，在最后一级水洗水中加入少量硫酸用于去除铜布表面的氧化层，同时也对预镀层表面作微蚀处理；
S4b.将上述所得的铜布电镀铜选择硫酸铜体系电镀铜，溶液组份：硫酸铜100g/L～250g/L、硫酸80g/L～200g/L、氯离子30ppm～70ppm、温度18℃～24℃，辅以适量的电铜湿润剂和电铜光亮剂，电流密度为2A/d㎡～10A/d㎡左右，电镀时间3min～12min，阴极移动速度0.5m/min～3m/min。电镀铜后过四级水洗，在最后一级水洗水中加入少量硫酸用于去除铜布表面的氧化层，对预镀层作微蚀处理；
S5b.将电镀铜所得的导电铜布电镀硫酸镍，溶液组份：硫酸镍200g/L～280g/L、硼酸30g/L～40g/L、氯化镍15g/L～25g/L，温度50℃～55℃，辅以适量的电镍湿润剂和电镍光亮剂，电流密度为1.5A/d㎡～5A/d㎡左右，电镀时间1min～5min，阴极移动速度0.5m/min～3m/min，电镀时间1min～5min，电镀镍后过四级水洗，在最后一级水洗槽中加入浓度为百分之一的水溶性橡胶乳液。
烘干后测量，经过上述工艺流程制得的导电布表面电阻值≤0.05Ω/in，导电布总厚度0.025mm，导电布含铜18g/㎡～20g/㎡，镍3g/㎡～5g/㎡，结合力优异，表面光泽度好，具有一定的抗菌、防污、耐磨、抗腐蚀能力，性能稳定，符合市场的需求。
实施列三：
以牛津布为例制备导电布，制备步骤是：
S1c.导电布基布选取退浆处理后的牛津布，厚度为0.25mm，宽度1400mm；
S2c.将基布浸入25℃由银盐和水溶性橡胶乳液的混合得到的银活化液液中1min～2min，经均匀轧车挤压后进入烘箱100℃～120℃干燥3min～5min；
S3c.将经银活化液预处理好的布浸入45℃～55℃化学铜溶液中3min～15min，化学沉铜溶液的组份为：硫酸铜2.5g/L～4g/L、EDTA 22.5g/L～28g/L、甲醛2.5g/L～4g/L、氢氧化钠7.5g/L～9g/L，光亮剂为2-2联吡啶、平整剂为亚铁氰化钾、稳定剂为硫代硫酸钠。化学沉铜后，过四级水洗，在最后一级水洗水中加入少量硫酸用于去除铜布表面的氧化层，同时也对预镀层表面作微蚀处理；
S4c.将上述所得的铜布电镀铜选择硫酸铜体系电镀铜，溶液组份：硫酸铜100g/L～250g/L、硫酸80g/L～200g/L、氯离子30ppm～70ppm、温度18℃～24℃，辅以适量的电铜湿润剂和电铜光亮剂，电流密度为2A/d㎡～10A/d㎡左右，电镀时间3min～12min，阴极移动速度0.5m/min～3m/min。电镀铜后过四级水洗，在最后一级水洗水中加入少量硫酸用于去除铜布表面的氧化层，对预镀层作微蚀处理；
S5c.将电镀铜所得的导电铜布电镀硫酸镍，溶液组份：硫酸镍200g/L～280g/L、硼酸30g/L～40g/L、氯化镍15g/L～25g/L，温度50℃～55℃，辅以适量的电镍湿润剂和电镍光亮剂，电流密度为1.5A/d㎡～5A/d㎡左右，电镀时间1min～5min，阴极移动速度0.5m/min～3m/min，电镀时间1min～5min，电镀镍后过四级水洗，最后一级水洗槽中加入浓度为百分之一的水溶性橡胶乳液。
烘干后测量，经过上述工艺流程制得的导电布表面电阻值≤0.05Ω/in，导电布总厚度0.28mm，导电布含铜20g/㎡～25g/㎡，镍3g/㎡～5g/㎡，结合力优异，表面光泽度好，具有一定的抗菌、防污、耐磨、抗腐蚀能力，性能稳定，符合市场的需求。
实施列四：
以春亚纺为例制备导电布，制备步骤是：
S1d.导电布基布选取退浆处理后的春亚纺，厚度为0.18mm，宽度1400mm；
S2d.将基布浸入25℃由银盐和水溶性橡胶乳液的混合得到的银活化液液中1min～2min，经均匀轧车挤压后进入烘箱100℃～120℃干燥3min～5min；
S3d.将经银活化液预处理好的布浸入45℃～55℃化学铜溶液中3min～15min，化学沉铜溶液的组份为：硫酸铜2.5g/L～4g/L、EDTA 22.5g/L～28g/L、甲醛2.5g/L～4g/L、氢氧化钠7.5g/L～9g/L，光亮剂为2-2联吡啶、平整剂为亚铁氰化钾、稳定剂为硫代硫酸钠。化学沉铜后，过四级水洗，在最后一级水洗水中加入少量硫酸用于去除铜布表面的氧化层，同时也对预镀层表面作微蚀处理；
S4d.将上述所得的铜布电镀铜选择硫酸铜体系电镀铜，溶液组份：硫酸铜100g/L～250g/L、硫酸80g/L～200g/L、氯离子30ppm～70ppm、温度18℃～24℃，辅以适量的电铜湿润剂和电铜光亮剂，电流密度为2A/d㎡～10A/d㎡左右，电镀时间3min～12min，阴极移动速度0.5m/min～3m/min。电镀铜后过四级水洗，在最后一级水洗水中加入少量硫酸用于去除铜布表面的氧化层，对预镀层作微蚀处理；
S5d.将电镀铜所得的导电铜布电镀硫酸镍，溶液组份：硫酸镍200g/L～280g/L、硼酸30g/L～40g/L、氯化镍15g/L～25g/L，温度50℃～55℃，辅以适量的电镍湿润剂和电镍光亮剂，电流密度为1.5A/d㎡～5A/d㎡左右，电镀时间1min～5min，阴极移动速度0.5m/min～3m/min，电镀时间1min～5min，电镀镍后过四级水洗，最后一级水洗槽中加入浓度为百分之一的水溶性橡胶乳液。
烘干后测量，经过上述工艺流程制得的导电布表面电阻值≤0.05Ω/in，导电布总厚度0.2mm，导电布含铜20g/㎡～25g/㎡，镍3g/㎡～5g/㎡，结合力优异，表面光泽度好，具有一定的抗菌、防污、耐磨、抗腐蚀能力，性能稳定，符合市场的需求。
实施列五：
S1e.导电布基布选取除油处理后的无纺布，厚度为0.015mm，宽度1200mm；
S2e.将基布浸入25℃由银盐和水溶性橡胶乳液的混合得到的银活化液液中1min～2min，经均匀轧车挤压后进入烘箱100℃～120℃干燥3min～5min；
S3e.将经银活化液预处理好的布浸入45℃～55℃化学铜溶液中3min～15min，化学沉铜溶液的组份为：硫酸铜2.5g/L～4g/L、EDTA 22.5g/L～28g/L、甲醛2.5g/L～4g/L、氢氧化钠7.5g/L～9g/L，光亮剂为2-2联吡啶、平整剂为亚铁氰化钾、稳定剂为硫代硫酸钠。化学沉铜后，过四级水洗，在最后一级水洗水中加入少量硫酸用于去除铜布表面的氧化层，同时也对预镀层表面作微蚀处理；
S4e.将上述所得的铜布电镀铜选择硫酸铜体系电镀铜，溶液组份：硫酸铜100g/L～250g/L、硫酸80g/L～200g/L、氯离子30ppm～70ppm、温度18℃～24℃，辅以适量的电铜湿润剂和电铜光亮剂，电流密度为2A/d㎡～10A/d㎡左右，电镀时间3min～12min，阴极移动速度0.5m/min～3m/min。电镀铜后过四级水洗，在最后一级水洗水中加入少量硫酸用于去除铜布表面的氧化层，对预镀层作微蚀处理；
S5e.将电镀铜所得的导电铜布电镀硫酸镍，溶液组份：硫酸镍200g/L～280g/L、硼酸30g/L～40g/L、氯化镍15g/L～25g/L，温度50℃～55℃，辅以适量的电镍湿润剂和电镍光亮剂，电流密度为1.5A/d㎡～5A/d㎡左右，电镀时间1min～5min，阴极移动速度0.5m/min～3m/min，电镀时间1min～5min，电镀镍后过四级水洗。
烘干后测量，经过上述工艺流程制得的导电布表面电阻值≤0.07Ω/in，导电布总厚度0.018mm，导电布含铜12g/㎡～18g/㎡，镍2g/㎡～3g/㎡，结合力优异，表面光泽度好，性能稳定，符合市场的需求。
本发明不局限于上述具体的实施方式，对于本领域的普通技术人员来说从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导电布的制备方法，其特征在于，所述导电布的制备方法包括以下工艺步骤：
S1.选布：选择退浆处理干净的基布；
S2.银活化液预处理：采用银活化液对基布进行催化处理；
S3.化学沉铜：在基布表面进行化学沉铜，制得铜布；
S4.电镀酸铜：在铜布表面进行电镀铜，加厚基布表面的铜层；
S5.电镀镍：在电镀酸铜后的铜布表面电镀一镍层。
2.根据权利要求1所述的一种导电布的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述银活化液为银盐和水溶性橡胶乳液的混合液。
3.根据权利要求2所述的一种导电布的制备方法，其特征在于，所述步骤S2银活化液预处理的步骤为：将基布浸入25℃的银活化液中浸泡1～2min，经均匀轧车挤压后进入烘箱100℃～120℃烘干1～5min。
4.根据权利要求1所述的一种导电布的制备方法，其特征在于，所述步骤S3化学沉铜的化学铜溶液含有浓度为2.5～4g/L的硫酸铜、22.5～28g/L的EDTA、2.5～4g/L的甲醛、7.5～9g/L的氢氧化钠及光亮剂、平整剂和稳定剂，所述光亮剂为2-2联吡啶,平整剂为亚铁氰化钾,稳定剂为硫代硫酸钠。
5.根据权利要求4所述的一种导电布的制备方法，其特征在于，所述步骤S3化学沉铜还包括化学沉铜后过四级水洗，并在最后一级水洗水中加入少量硫酸。
6.根据权利要求1所述的一种导电布的制备方法，其特征在于，所述步骤S4电镀酸铜的电镀液含有浓度为100～250g/L的硫酸铜、80～200g/L的硫酸和30～70ppm的氯离子，电镀时施镀温度为18℃～24℃，并辅以适量的电铜湿润剂和电铜光亮剂，电流密度控制为2～10A/d㎡，电镀时间3～12min，阴极移动速度0.5～3m/min。
7.根据权利要求6所述的一种导电布的制备方法，其特征在于，所述步骤S4电镀酸铜还包括在电镀酸铜后过四级水洗，并在最后一级水洗水中加入少量硫酸。
8.根据权利要求1所述的一种导电布的制备方法，其特征在于，所述S5电镀镍的电镀液含有浓度为200～280g/L的硫酸镍、30～40g/L的硼酸和15～25g/L的氯化镍，电镀时施镀温度为50℃～55℃，并辅以适量的电镍湿润剂和电镍光亮剂，电流密度为1.5～5A/d㎡，阴极移动速度0.5～3m/min，电镀时间1～5min。
9.根据权利要求8所述的一种导电布的制备方法，其特征在于，所述S5电镀镍还包括电镀镍后过四级水洗，在最后一级水洗槽中加入百分之一的水溶性橡胶乳液溶液。
10.一种导电布，其特征在于，所述导电布采用权利要求1～5任一项所述的导电布的制备方法制备得到。
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