锦纶化学镀铜前巯基/银催化处理研究

摘要

化学镀铜技术经过半个多世纪的发展，目前已经广泛应用于电磁屏蔽织物领域。化学镀的前提条件是基体表面必须具有催化活性，这样才能引发化学沉积反应，但传统的钯催化化学镀铜工艺中胶体钯易解胶而失去活性，离子钯作为催化剂时，工作液中易产生沉淀，影响其活性，且钯的价格昂贵，致使生产成本很高，无钯催化已经成为化学镀铜工艺的研究方向，此外传统镀铜工艺采用的是分子间作用力吸附金属，所得到的铜镀层光泽暗淡，排列疏松，牢度低，耐磨性较差，而采用离子键或共价键的方式在基体接枝上能与金属产生配位结合的巯基基团，能够增强金属和底物之间的结合牢度，从而改善镀层的密集度，均匀度和牢度。但是，迄今为止，有关接枝巯基源吸附金属的无钯催化镀铜工艺在纺织领域的应用的研究尚不充分。
　　 鉴于以上情况，本课题以锦纶织物为基体，银为催化物质，偶联剂KH580和巯基乙酸为巯基源，系统地研究了不同催化物质、还原剂及还原工艺，如还原浓度以及还原时间等对化学镀铜工艺及镀层结构与性能的影响，分析了影响因素如巯基源浓度、溶液pH值、处理时间及温度等对镀铜效果的影响规律，对所得镀金属织物进行了测试表征，并对镀铜配方和工艺进行了优化。
　　 本文主要研究了以下几个方面的内容:
　　 1.研究不同催化物质对镀铜织物性能影响，选择最合适的催化物质-银;
　　 2.研究影响巯基与银离子间结合牢度的因素，比较分析还原剂种类、还原浓度和还原时间对催化活性及其对镀铜织物性能的影响;
　　 3.选择合适的巯基源-偶联剂KH580和巯基乙酸，探讨产生共价或离子结合的化学反应（脂化和酰胺化反应）方法，使巯基能较好地和纤维产生共价键或离子键结合;
　　 4.研究各种巯基源在不同的工艺条件下对织物处理后，织物化学镀铜效果与性能，分析了影响因素，并通过正交实验得到优化实验方案;
　　 5.采用表面浸置法，利用超声波，使巯基源试剂能更好地浸入纤维表面，再进行化学镀，并研究不同的实验条件对织物的镀铜效果及性能的影响因素，并通过正交分析实验得出最优实验方案。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 化学镀概述

1．2 表面催化层活性研究

1．2．1 不同催化物质对催化活性影响

1．2．2 催化物质颗粒形态对催化活性影响

1．2．3 催化物质颗粒大小对催化活性影响

1．3 表面催化层牢度研究

1．3．1 化学结合

1．3．2 物理结合

1．4 本文研究目的与主要内容

第二章 催化层活性对镀层的影响研究

2．1 不同催化物质对催化活性影响

2．1．1 钯催化

2．1．2 铜催化

2．1．3 银催化

2．1．4 结果分析

2．2 还原剂对催化活性影响

2．2．1 还原剂种类

2．2．2 还原剂浓度

2．2．3 还原时间

2．3 本章小结

第三章 偶联剂处理对镀层的影响研究

3．1 实验仪器与材料

3．2 实验操作

3．2．1 实验步骤

3．2．2 溶液配制

3．2．3 测试方法

3．3 偶联剂处理织物单因子实验

3．3．1 KH580浓度

3．3．2 溶液pH值

3．3．3 KH580处理时间

3．3．4 KH580水解时间

3．4 偶联剂处理织物正交实验

3．4．1 正交实验设计

3．4．2 实验结果分析

3．5 本章小结

第四章 巯基乙酸处理对镀层的影响研究

4．1 实验仪器与材料

4．2 实验操作

4．2．1 实验步骤

4．2．2 溶液配制

4．2．3 测试方法

4．3 巯基乙酸处理织物单因子实验

4．3．1 TGA浓度

4．3．2 溶液pH值

4．3．3 TGA处理温度

4．3．4 TGA处理时间

4．4 巯基乙酸处理织物正交实验

4．4．1 正交实验设计

4．4．2 实验结果分析

4．5 本章小结

第五章 表面浸置法处理对镀层的影响研究

5．1 实验仪器与材料

5．2 实验操作

5．2．1 实验步骤

5．2．2 溶液配制

5．2．3 测试方法

5．3 正交实验

5．3．1 正交实验设计

5．3．2 实验结果分析

5．4 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读学位期间发表论文情况

致谢