CN117947634A - 一种表面金属化纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种表面金属化纤维及其制备方法，制备方法包括：对纤维进行清洗，并对清洗后的纤维进行等离子表面处理，得到处理后的纤维；将处理后的纤维在敏化剂溶液中进行浸泡敏化，得到敏化后的纤维；将敏化后的纤维在钯催化剂溶液中进行浸泡活化，得到活化后的纤维；将活化后的纤维置于金属镀液中，在还原剂的条件下通过化学镀方式进行氧化还原反应，直至活化后的纤维表面形成金属镀层，得到表面金属化的纤维；将表面金属化的纤维在聚乙烯醇溶液中进行浸泡覆膜，直至在表面金属化的纤维表面形成聚乙烯醇覆膜。该方法制备出的纤维具有良好的导热性、导电性和柔韧性，使用过程中性能稳定、成型能力好。

Description

一种表面金属化纤维及其制备方法

技术领域

本发明属于纤维材料的表面金属化技术领域，具体涉及一种表面金属化纤维及其制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯是一种综合性能优异的聚合物材料，具有极好的耐高低温性和耐化学腐蚀性，且介电性能优良、摩擦系数极小，作为润滑层广泛应用在航空航天、汽车、大型机械等领域。但是，聚四氟乙烯具有耐蠕变性能差、与其他材料的粘结性差、回弹性差和易磨损等缺点，这些缺点限制了其进一步应用。

芳纶具有高强度、高模量、耐化学腐蚀、耐疲劳等优良性能，其复合材料具有轻质、高强的特点。然而，芳纶是一种电绝缘材料，芳纶的表面能低、惰性大且缺乏可改性的官能团，因此与基体的界面相容性差，影响复合材料的力学性能，限制了其应用范围。

若对聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维表面进行适当的金属化改性，使其具有电磁屏蔽功能，将会使得聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维在原有优势的基础上取得更加广泛的应用价值。

然而，由于聚四氟乙烯的超高表面惰性和芳纶表面缺乏可改性的官能团，导致在其表面难以形成牢固的金属化纤维表面，金属化后的纤维耐腐蚀性能和耐摩擦性能较差，从而限制了其进一步应用。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种表面金属化纤维及其制备方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种表面金属化纤维的制备方法，纤维包括聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维，所述制备方法包括步骤：

对所述纤维进行清洗，并对清洗后的纤维进行等离子表面处理，得到处理后的纤维；

将所述处理后的纤维在敏化剂溶液中进行浸泡敏化，得到敏化后的纤维；

将所述敏化后的纤维在钯催化剂溶液中进行浸泡活化，使得所述敏化后的纤维表面获得金属单质作为还原中心，得到活化后的纤维；

将所述活化后的纤维置于金属镀液中，在还原剂的条件下通过化学镀方式进行氧化还原反应，直至所述活化后的纤维表面形成金属镀层，得到表面金属化的纤维；

将所述表面金属化的纤维在聚乙烯醇溶液中进行浸泡覆膜，直至在所述表面金属化的纤维表面形成聚乙烯醇覆膜。

在本发明的一个实施例中，所述等离子表面处理的时间为1min-15min；

所述浸泡敏化的时间为12h-48h；

所述浸泡活化的时间为12h-48h；

所述氧化还原反应的时间为30min-180min；

所述浸泡覆膜的时间为3min-10min。

在本发明的一个实施例中，所述敏化剂溶液中的敏化剂包括邻苯二酚类化合物，所述邻苯二酚类化合物包括聚多巴胺、茶多酚中的一种或多种。

在本发明的一个实施例中，所述敏化剂溶液包括聚多巴胺和茶多酚在混合溶剂中形成的混合溶液，所述聚多巴胺与所述茶多酚的质量比为1:1-5，所述聚多巴胺和所述茶多酚的总质量占所述混合溶剂质量的5%-20%，所述混合溶剂包括乙醇和水的体积比为1:1的乙醇水混合溶液。

在本发明的一个实施例中，所述钯催化剂溶液包括氯钯酸铵溶液或者氯化钯溶液，其中，

当所述钯催化剂溶液为所述氯钯酸铵溶液时，氯钯酸铵与水的质量比为0.002-0.01:1；

当所述钯催化剂溶液为所述氯化钯溶液时，氯化钯与水的质量比为0.002-0.01:1。

在本发明的一个实施例中，所述金属镀液包括铜镀液，相应的，所述还原剂包括甲醛溶液，其中，

所述铜镀液的配制方法为：按顺序向水中加入NaOH、酒石酸钾钠、乙二胺四乙酸钠、亚铁氰化钾和2’2联吡啶，搅拌均匀后加入五水硫酸铜，其中，所述水、所述NaOH、所述酒石酸钾钠、所述乙二胺四乙酸钠、所述亚铁氰化钾、所述2’2联吡啶和所述五水硫酸铜的比例为1L：14.5g：14g：19.5g：0.01g：0.02g：15g；

所述甲醛溶液中甲醛的体积百分数为2%-10%；

所述铜镀液与所述甲醛溶液的体积比为1:0.02-0.1。

在本发明的一个实施例中，所述金属镀液包括镍镀液，相应的，所述还原剂包括氨水，其中，

所述镍镀液包括A液和B液，其中，A液为水、六水硫酸镍、柠檬酸钠和乳酸的混合溶液，所述六水硫酸镍、所述柠檬酸钠、所述乳酸的质量比为4：2：1，B液为二甲胺基甲硼烷水溶液，所述二甲胺基甲硼烷水溶液中二甲胺基甲硼烷的质量百分数为0.3%-1%；

所述A液、所述B液、所述氨水的体积比为20：5：1。

在本发明的一个实施例中，所述金属镀层的厚度为10μm-100μm；

所述聚乙烯醇覆膜的厚度为5μm-200μm。

本发明的另一实施例提供了一种表面金属化纤维，由如上述实施例所述的制备方法制得，包括：支撑基材、金属镀层和聚乙烯醇覆膜，其中，

所述支撑基材包括聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维；

所述金属镀层结合在所述支撑基材的表面；

所述聚乙烯醇覆膜覆盖在所述金属镀层的表面。

在本发明的一个实施例中，所述聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维的细度为200D-1500D；

所述金属镀层的厚度为10μm-100μm；

所述聚乙烯醇覆膜的厚度为5μm-200μm。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明在对纤维表面沉积金属镀层后，还将镀金后的纤维浸入聚乙烯醇溶液中形成聚乙烯醇覆膜进行保护，不仅能够有效改善纤维的导热性能，提高纤维对工作环境的耐受温度，而且提高了纤维的导电性，导电性的改善也能使得利用该纤维纺织的织物具有相当的电磁屏蔽效能，减少电磁波反射带来的二次污染；同时，金属化且覆膜后的纤维可以避免纤维在使用过程中受到各类物理化学腐蚀，可以提高金属化纤维的耐磨性，兼具了纤维本身良好的耐腐蚀和耐摩擦性能，可塑性强，从而整体提高金属化纤维的耐用程度，可以在更广的范围内推广和使用。

2、本发明对纤维进行等离子表面处理，采用等离子打击纤维表面，不仅提高了纤维表面的洁净度，而且使得纤维表面的分子基团暴露出来，提高了纤维表面的亲和性，有利于纤维金属化过程中分子基团和金属的附着，从而有利于形成牢固的金属化纤维表面。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种表面金属化纤维的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种表面金属化纤维的制备方法的流程示意图。本实施例表面金属化纤维的制备方法包括步骤：

S1、对纤维进行清洗，并对清洗后的纤维进行等离子表面处理，得到处理后的纤维。

首先，将纤维置于丙酮溶液中进行超声清洗，超声清洗的时间为30min-180min，然后将纤维捞出后用蒸馏水冲洗。经过超声清洗和冲洗，纤维表面的杂质被除去。

然后，将清洗后的纤维用等离子表面处理机器进行等离子表面处理，处理的时间为1min-15min。在等离子表面处理的过程中，等离子O、N打击纤维表面，使得纤维表面的洁净度更高，同时使得纤维表面的分子基团暴露出来，从而进一步清洗纤维并提高纤维对于后续金属化的亲和性，有利于纤维金属化过程中分子基团和金属的附着，从而有利于形成牢固的金属化纤维表面。

S2、将处理后的纤维在敏化剂溶液中进行浸泡敏化，得到敏化后的纤维。

具体的，敏化剂包括邻苯二酚类化合物，邻苯二酚类化合物包括聚多巴胺、茶多酚中的一种或多种，相应的，敏化剂溶液可以为聚多巴胺溶液、茶多酚溶液或者聚多巴胺和茶多酚的混合溶液，上述溶液所采用的溶剂均为乙醇水混合溶液。

当敏化剂溶液采用聚多巴胺和茶多酚在混合溶剂中形成的混合溶液时，聚多巴胺与茶多酚的质量比为1:1-5，聚多巴胺和茶多酚的总质量占混合溶剂质量的5%-20%，混合溶剂包括乙醇和水的体积比为1:1的乙醇水混合溶液。示例性的，0.5g的聚多巴胺粉末和0.5g的茶多酚粉末，采用10mL-15mL的水和10mL-15mL的乙醇进行稀释，其中，水可以采用超纯水。

具体的，浸泡敏化的时间为12h-48h。浸泡敏化之后，将纤维捞出洗涤吹干。

本实施例中，聚多巴胺和茶多酚均为多酚类物质，含有大量的羟基基团。将纤维浸泡在由聚多巴胺和/或茶多酚形成的敏化剂溶液中，聚多巴胺和/或茶多酚分子可以通过物理或者化学作用力吸附在纤维的表面，使得纤维表面富含大量的羟基基团，从而使得纤维表面易于发生氧化反应。

本实施例的敏化剂溶液采用茶多酚溶液时，相比于聚多巴胺溶液，茶多酚溶液可以大幅度降低纤维表面金属化的成本；采用聚多巴胺和茶多酚的混合溶液时，多酚类物质茶多酚可以辅助聚多巴胺活化纤维表面，相比于聚多巴胺溶液，可以大幅度提高纤维表面的活性，有利于提高后续金属镀膜的牢固程度。

S3、将敏化后的纤维在钯催化剂溶液中进行浸泡活化，使得敏化后的纤维表面获得金属单质作为还原中心，得到活化后的纤维。

具体的，钯催化剂溶液作为活化剂，可以采用氯钯酸铵溶液或者氯化钯溶液。其中，当钯催化剂溶液采用氯钯酸铵溶液时，氯钯酸铵与水的质量比为0.002-0.01:1；当钯催化剂溶液采用氯化钯溶液时，氯化钯与水的质量比为0.002-0.01:1。

示例性的，1g四氯化钯二铵粉末采用100mL-150mL的超纯水进行稀释。

具体的，浸泡活化的时间为12h-48h。

本实施例中，将表面富含大量羟基基团的纤维浸泡在钯催化剂溶液中，羟基基团与钯离子发生反应，在纤维表面形成钯原子的纳米颗粒，增加了纤维的表面活性。

S4、将活化后的纤维置于金属镀液中，在还原剂的条件下通过化学镀方式进行氧化还原反应，直至活化后的纤维表面形成金属镀层，得到表面金属化的纤维。

具体的，金属镀液可以为铜镀液，也可以为镍镀液。

当金属镀液为铜镀液时，铜镀液的配制方法为：按顺序向水中加入NaOH、酒石酸钾钠、乙二胺四乙酸钠、亚铁氰化钾和2’2联吡啶，对溶液进行搅拌，搅拌时间为20min，使溶液混合均匀后再加入五水硫酸铜。其中，水、NaOH、酒石酸钾钠、乙二胺四乙酸钠、亚铁氰化钾、2’2联吡啶和五水硫酸铜的比例为1L：14.5g：14g：19.5g：0.01g：0.02g：15g。相应的，采用铜镀液进行化学镀铜时采用的还原剂为甲醛与水混合形成的甲醛溶液，甲醛的体积百分数为2%-10%。进一步，铜镀液与甲醛溶液的体积比为1: 0.02-0.1。

当金属镀液为镍镀液时，镍镀液包括A液和B液；其中，A液为水、六水硫酸镍、柠檬酸钠和乳酸的混合溶液，六水硫酸镍、柠檬酸钠、乳酸的质量比为4：2：1，可以理解，向1L水中加入质量比为4：2：1的水硫酸镍、柠檬酸钠和乳酸搅拌均匀即得到A液；B液为二甲胺基甲硼烷水溶液，其中，二甲胺基甲硼烷的质量百分数为0.3%-1%。相应的，进行化学镀镍时还原剂采用质量百分数大于或等于95%的氨水。进一步，A液、B液、氨水的体积比为20：5：1。

具体的，将活化后的纤维置于金属镀液中，在还原剂的条件下，以钯原子为催化剂中心，钯原子与金属镀液之间发生氧化还原反应，金属镀液中的金属析出，在纤维的表面形成金属镀层，从而实现无电沉积。具体的，氧化还原反应的时间为30min-180min，金属镀层的厚度为10μm-100μm。

S5、将表面金属化的纤维在聚乙烯醇溶液中进行浸泡覆膜，直至在表面金属化的纤维表面形成聚乙烯醇覆膜。

具体的，聚乙烯醇是白色片状、絮状或粉末状的固体，放入水中加热会形成粘稠类的溶液。采用表面覆膜工艺，将表面金属化的纤维在浓度为1g/L-10g/L的聚乙烯醇溶液中浸泡3min-10min后取出烘干或者自然干燥，在表面金属化的纤维表面会形成5μm-200μm厚的聚乙烯醇覆膜。

本实施例表面金属化纤维的制备方法可以应用于聚四氟乙烯纤维，也可以应用于芳纶纤维。由于聚四氟乙烯的超高表面惰性和芳纶表面缺乏可改性的官能团，使得在二者表面化学镀金十分困难，本实施例通过引入等离子表面处理工艺和邻苯二酚类敏化剂(如茶多酚)，成功地将聚四氟乙烯或芳纶纤维表面金属化处理，同时提出在金属化纤维表面覆膜进行保护，有效改善聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维导热性差的问题。由于表面存在金属镀层，因此表面金属化后聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维织成的织物会具备一定的电磁屏蔽效能。而表面覆膜工艺不仅可以避免金属化纤维在使用过程中受到各类物理化学腐蚀，同时可以提高金属化纤维的牢固性和耐磨性，从而整体提高金属化聚四氟乙烯纤维或金属化芳纶纤维的耐用程度。因此，该方法制备出的纤维具有良好的导热性、导电性和柔韧性，使用过程中性能稳定，成型能力好，在各类适应场景中都可以较好适用，实用性高。

综上，本实施例在对纤维表面沉积金属镀层后，还将镀金后的纤维浸入聚乙烯醇溶液中形成聚乙烯醇覆膜进行保护，不仅能够有效改善纤维的导热性能，提高纤维对工作环境的耐受温度，而且提高了纤维的导电性，导电性的改善也能使得利用该纤维纺织的织物具有相当的电磁屏蔽效能，减少电磁波反射带来的二次污染；同时，金属化且覆膜后的纤维可以避免纤维在使用过程中受到各类物理化学腐蚀，可以提高金属化纤维的耐磨性，兼具了纤维本身良好的耐腐蚀和耐摩擦性能，可塑性强，从而整体提高该金属化纤维的耐用程度，可以在更广的范围内推广和使用。

实施例二

在实施例一的基础上，本实施例提供了一种表面金属化纤维，由实施例一的制备方法制得，包括支撑基材、金属镀层和聚乙烯醇覆膜。其中，支撑基材包括聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维；金属镀层结合在支撑基材的表面；聚乙烯醇覆膜覆盖在金属镀层的表面。

具体的，聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维的细度为200D-1500D；金属镀层的厚度为10μm-100μm；聚乙烯醇覆膜的厚度为5μm-200μm。

实施例三

在实施例一的基础上，本实施例通过以下示例对表面金属化纤维的制备方法进行进一步说明。

示例1

以对聚四氟乙烯纤维的表面进行化学镀铜为例，表面金属化纤维的制备方法包括步骤：

S1、先将聚四氟乙烯纤维进行预处理。具体的，预处理包括使用有机溶剂丙酮超声洗涤180min，捞出用蒸馏水冲洗后使用等离子表面处理机器清洗活化15min。

S2、将处理后的聚四氟乙烯纤维在聚多巴胺和茶多酚混合溶液中进行浸泡敏化，得到敏化后的聚四氟乙烯纤维。其中聚多巴胺和茶多酚的质量比为1:1，聚多巴胺和茶多酚的总质量占混合溶剂质量的5%，混合溶剂包括乙醇和水的体积比为1:1的乙醇水混合溶液。

S3、将敏化后的聚四氟乙烯纤维在氯钯酸铵催化剂中进行浸泡活化，使得敏化后的聚四氟乙烯纤维表面获得金属单质作为还原中心，得到活化后的聚四氟乙烯纤维。其中，氯钯酸铵溶液中氯钯酸铵与水的质量比为0.008:1。

S4、将活化后的聚四氟乙烯纤维放入用于无电沉积的铜镀液中浸泡180min，在聚四氟乙烯纤维的表面形成铜镀层。其中，铜镀液的配制方法为：按顺序向1L水中加入14.5g的NaOH、14g酒石酸钾钠、19.5g乙二胺四乙酸钠、0.01g亚铁氰化钾和0.02g的2’2联吡啶，对溶液进行搅拌，搅拌时间为20min，使溶液混合均匀后再加入15g五水硫酸铜。化学镀铜时采用的还原剂为甲醛与水混合形成的甲醛溶液，甲醛的体积百分数为8%，铜镀液与甲醛溶液的体积比为1:0.08。

S5、将镀好铜的聚四氟乙烯纤维捞出洗涤后放入60℃烘箱中干燥3h，随后放入浓度为5g/L的聚乙烯醇水溶液中浸泡10min，取出自然干燥。

由上述制备得到的聚四氟乙烯纤维可导电，电阻率为1.2Ω/cm；采用该表面金属化聚四氟乙烯纤维织成的平纹织物电磁屏蔽效能为34dB，导热率为0.3541W/m·K，而由原纤维织成的平纹织物电磁屏蔽效能近乎为零，导热率为0.2353W/m·K。采用该方法制备的表面金属化聚四氟乙烯纤维具有良好的导热性、导电性和电磁屏蔽效能。

示例2

以对聚四氟乙烯纤维的表面进行化学镀镍为例，表面金属化纤维的制备方法包括步骤：

S1、先将聚四氟乙烯纤维进行预处理。具体的，预处理包括使用有机溶剂丙酮超声洗涤3h，捞出用蒸馏水冲洗后使用等离子表面处理机器清洗活化15min。

S2、将处理后的聚四氟乙烯纤维在聚多巴胺和茶多酚混合溶液中进行浸泡敏化，得到敏化后的聚四氟乙烯纤维。其中聚多巴胺和茶多酚的质量比为1:3，聚多巴胺和茶多酚的总质量占混合溶剂质量的5%，混合溶剂包括乙醇和水的体积比为1:1的乙醇水混合溶液。

S3、将敏化后的聚四氟乙烯纤维在氯钯酸铵催化剂中进行浸泡活化，使得敏化后的聚四氟乙烯纤维表面获得金属单质作为还原中心，得到活化后的聚四氟乙烯纤维。其中，氯钯酸铵溶液中氯钯酸铵与水的质量比为0.003:1。

S4、将活化后的聚四氟乙烯纤维放入用于无电沉积的镍镀液中浸泡120min，在聚四氟乙烯纤维的表面形成镍镀层。其中，镍镀液包括A液和B液；其中，A液由向1L水中加入质量比为4：2：1的水硫酸镍、柠檬酸钠和乳酸搅拌均匀得到，B液为二甲胺基甲硼烷水溶液，其中，二甲胺基甲硼烷的质量百分数为1%。化学镀镍的还原剂采用质量百分数为95%的氨水，A液、B液、氨水的体积比为20：5：1。

S5、将镀好镍的聚四氟乙烯纤维捞出洗涤后放入60℃烘箱中干燥3h，随后放入浓度为10g/L的聚乙烯醇水溶液中浸泡3min，取出自然干燥。

由上述制备得到的聚四氟乙烯纤维可导电，电阻率为1.7Ω/cm；采用该表面金属化聚四氟乙烯纤维织成的平纹织物电磁屏蔽效能为39dB，导热率为0.3336W/m·K，而由原纤维织成的平纹织物电磁屏蔽效能近乎为零，导热率为0.2511W/m·K。采用该方法制备的表面金属化聚四氟乙烯纤维具有良好的导热性、导电性和电磁屏蔽效能。

示例3

以对芳纶纤维的表面进行化学镀铜为例，表面金属化纤维的制备方法包括步骤：

S1、先将芳纶纤维进行预处理。具体的，预处理包括使用有机溶剂丙酮超声洗涤3h，捞出用蒸馏水冲洗后使用等离子表面处理机器清洗活化10min。

S2、将处理后的芳纶纤维在聚多巴胺和茶多酚混合溶液中进行浸泡敏化，得到敏化后的芳纶纤维。其中聚多巴胺和茶多酚的质量比为1:3，聚多巴胺和茶多酚的总质量占混合溶剂质量的5%，混合溶剂包括乙醇和水的体积比为1:1的乙醇水混合溶液。

S3、将敏化后的芳纶纤维在氯钯酸铵催化剂中进行浸泡活化，使得敏化后的芳纶纤维表面获得金属单质作为还原中心，得到活化后的芳纶纤维。其中，氯钯酸铵溶液中氯钯酸铵与水的质量比为0.005:1。

S4、将活化后的芳纶纤维放入用于无电沉积的铜镀液中浸泡90min，在芳纶纤维的表面形成铜镀层。其中，铜镀液的配制方法为：按顺序向1L水中加入14.5g的NaOH、14g酒石酸钾钠、19.5g乙二胺四乙酸钠、0.01g亚铁氰化钾和0.02g的2’2联吡啶，对溶液进行搅拌，搅拌时间为20min，使溶液混合均匀再加入15g五水硫酸铜。化学镀铜时采用的还原剂为甲醛与水形成的甲醛溶液，甲醛的体积百分数为5%，铜镀液与甲醛溶液的体积比为1:0.1。

S5、将镀好铜的芳纶纤维捞出洗涤后放入60℃烘箱中干燥3h，随后放入浓度为5g/L的聚乙烯醇水溶液中浸泡10min，取出自然干燥。

由上述制备得到的芳纶纤维可导电，电阻率为1.6Ω/cm；采用该表面金属化芳纶纤维织成的平纹织物电磁屏蔽效能为36dB，导热率为0.1762W/m·K，而由原纤维织成的平纹织物电磁屏蔽效能近乎为零，导热率为0.1024W/m·K。采用该方法制备的表面金属化芳纶纤维具有良好的导热性、导电性和电磁屏蔽效能。

示例4

以对芳纶纤维的表面进行化学镀镍为例，表面金属化纤维的制备方法包括步骤：

S1、先将芳纶纤维进行预处理。具体的，预处理包括使用有机溶剂丙酮超声洗涤3h，捞出用蒸馏水冲洗后使用等离子表面处理机器清洗活化5min。

S2、将处理后的芳纶纤维在聚多巴胺和茶多酚混合溶液中进行浸泡敏化，得到敏化后的芳纶纤维。其中聚多巴胺和茶多酚的质量比为1:5，聚多巴胺和茶多酚的总质量占混合溶剂质量的5%，混合溶剂包括乙醇和水的体积比为1:1的乙醇水混合溶液。

S3、将敏化后的芳纶纤维在氯钯酸铵催化剂中进行浸泡活化，使得敏化后的芳纶纤维表面获得金属单质作为还原中心，得到活化后的芳纶纤维。其中，氯钯酸铵溶液中氯钯酸铵与水的质量比为0.003:1。

S4、将活化后的芳纶纤维放入用于无电沉积的镍镀液中浸泡60min，在芳纶纤维的表面形成镍镀层。其中，镍镀液包括A液和B液；其中，A液由向1L水中加入质量比为4：2：1的水硫酸镍、柠檬酸钠和乳酸搅拌均匀得到，B液为二甲胺基甲硼烷水溶液，二甲胺基甲硼烷的质量百分数为0.3%。化学镀镍的还原剂采用质量百分数为95%的氨水，A液、B液、氨水的体积比为20：5：1。

S5、将镀好镍的芳纶纤维捞出洗涤后放入60℃烘箱中干燥3h，随后放入浓度为10g/L的聚乙烯醇水溶液中浸泡3min，取出自然干燥。

由上述制备得到的芳纶纤维可导电，电阻率为2.1Ω/cm；采用该表面金属化芳纶纤维织成的平纹织物电磁屏蔽效能为33dB，导热率为0.1823W/m·K，而由原纤维织成的平纹织物电磁屏蔽效能近乎为零，导热率为0.1196W/m·K。采用该方法制备的表面金属化芳纶纤维具有良好的导热性、导电性和电磁屏蔽效能。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，纤维包括聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维，所述制备方法包括步骤：

对所述纤维进行清洗，并对清洗后的纤维进行等离子表面处理，得到处理后的纤维；

将所述处理后的纤维在敏化剂溶液中进行浸泡敏化，得到敏化后的纤维；

将所述敏化后的纤维在钯催化剂溶液中进行浸泡活化，使得所述敏化后的纤维表面获得金属单质作为还原中心，得到活化后的纤维；

将所述活化后的纤维置于金属镀液中，在还原剂的条件下通过化学镀方式进行氧化还原反应，直至所述活化后的纤维表面形成金属镀层，得到表面金属化的纤维；

将所述表面金属化的纤维在聚乙烯醇溶液中进行浸泡覆膜，直至在所述表面金属化的纤维表面形成聚乙烯醇覆膜。

2.根据权利要求1所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述等离子表面处理的时间为1min-15min；

所述浸泡敏化的时间为12h-48h；

所述浸泡活化的时间为12h-48h；

所述氧化还原反应的时间为30min-180min；

所述浸泡覆膜的时间为3min-10min。

3.根据权利要求1所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述敏化剂溶液中的敏化剂包括邻苯二酚类化合物，所述邻苯二酚类化合物包括聚多巴胺、茶多酚中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述敏化剂溶液包括聚多巴胺和茶多酚在混合溶剂中形成的混合溶液，所述聚多巴胺与所述茶多酚质量比为1:1-5，所述聚多巴胺和所述茶多酚的总质量占所述混合溶剂质量的5%-20%，所述混合溶剂包括乙醇和水的体积比为1:1的乙醇水混合溶液。

5.根据权利要求1所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述钯催化剂溶液包括氯钯酸铵溶液或者氯化钯溶液，其中，

当所述钯催化剂溶液为所述氯钯酸铵溶液时，氯钯酸铵与水的质量比为0.002-0.01:1；

当所述钯催化剂溶液为所述氯化钯溶液时，氯化钯与水的质量比为0.002-0.01:1。

6.根据权利要求1所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述金属镀液包括铜镀液，相应的，所述还原剂包括甲醛溶液，其中，

所述铜镀液的配制方法为：按顺序向水中加入NaOH、酒石酸钾钠、乙二胺四乙酸钠、亚铁氰化钾和2’2联吡啶，搅拌均匀后加入五水硫酸铜，其中，所述水、所述NaOH、所述酒石酸钾钠、所述乙二胺四乙酸钠、所述亚铁氰化钾、所述2’2联吡啶和所述五水硫酸铜的比例为1L：14.5g：14g：19.5g：0.01g：0.02g：15g；

所述甲醛溶液中甲醛的体积百分数为2%-10%；

所述铜镀液与所述甲醛溶液的体积比为1:0.02-0.1。

7.根据权利要求1所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述金属镀液包括镍镀液，相应的，所述还原剂包括氨水，其中，

所述镍镀液包括A液和B液，其中，A液为水、六水硫酸镍、柠檬酸钠和乳酸的混合溶液，所述六水硫酸镍、所述柠檬酸钠、所述乳酸的质量比为4：2：1，B液为二甲胺基甲硼烷水溶液，所述二甲胺基甲硼烷水溶液中二甲胺基甲硼烷的质量百分数为0.3%-1%；

所述A液、所述B液、所述氨水的体积比为20：5：1。

8.根据权利要求1所述的表面金属化纤维的制备方法，其特征在于，所述金属镀层的厚度为10μm-100μm；

所述聚乙烯醇覆膜的厚度为5μm-200μm。

9.一种表面金属化纤维，其特征在于，由如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得，包括：支撑基材、金属镀层和聚乙烯醇覆膜，其中，

所述支撑基材包括聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维；

所述金属镀层结合在所述支撑基材的表面；

所述聚乙烯醇覆膜覆盖在所述金属镀层的表面。

10.根据权利要求9所述的表面金属化纤维，其特征在于，所述聚四氟乙烯纤维或芳纶纤维的细度为200D-1500D；

所述金属镀层的厚度为10μm-100μm；

所述聚乙烯醇覆膜的厚度为5μm-200μm。