氯化钙/甲醇预处理及多巴胺改性PA6织物镀银研究

摘要

PA6纤维具有结晶度高、表面光滑、不易与其他聚合物材料形成良好的界面粘结等缺点，使得PA6制备的镀银织物其镀层效果及镀层牢度都受到一定的限制。在对PA6纤维或织物进行后续镀银之前，有必要对PA6纤维的内部结构及表面性能进行适当的改性处理，使得PA6聚集态结构的结晶度降低，表面得到较多易反应的活性基团，并且PA6表层和沉积层具有催化活性。传统的前处理方法是利用铬酸进行粗化，利用胶体钯或碱性离子钯进行活化，这种方法已应用较长时间，工艺也已十分成熟，但是铬酸具有刺激性和致癌性，属于对环境有害的危险品；而胶体钯易解胶失去活性，碱性离子钯也存在易沉淀、价格昂贵、生产成本高的问题。
　　鉴于以上情况，本课题以PA6为基材，利用氯化钙/甲醇体系先对其进行预处理，改变PA6的内部局部结构和表面形态；再利用多巴胺的粘附性和还原性进一步对PA6进行处理，并且得到起连接作用和催化作用的中间银层，为后续的化学镀银提供吸附、催化及连接作用创造条件，并制备出导电性能较好，结合牢度较理想的PA6织物，并得出较优的实验方案选择。
　　本课题主要研究包括以下几个方面：
　　1.探索氯化钙/甲醇溶液体系对PA6结构的改性效果，并对其影响因素进行深入探究，得出氯化钙浓度为20g/L，处理时间60min可得到最佳效果。超声波作用可有效提高处理效率，超声时间为30min最佳；
　　2.利用多巴胺的特殊性质改善后续银层与织物之间的结合牢度，得到多巴胺浓度2g/L，自聚合时间24h效果为佳。以多巴胺为底物进行银粒子的原位还原，得到中间连接催化层。探索提出了虹吸法多巴胺加载方式，并与氧化剂法、一步法两种加载方式进行实验对比分析，得出多巴胺改性的优化方案；
　　3.表征以多巴胺为底物的化学镀银织物性能，并以此为基础研究活化与施镀过程中各个作用因素对镀银工艺及镀层效果的影响，从而得到改良后的最优方案；
　　4.对由氯化钙/甲醇预处理的多巴胺改性镀银PA6织物进行各项性能与传统镀银织物进行比较，得出前者银层更为致密均匀，包覆性更好，织物的拉伸性能、导电性能、镀层厚度、镀层牢度等方面都有所改善。

目录

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1 绪论

1.1引言

1.2 PA6纤维改性研究现状

1.3 多巴胺研究现状

1.4 化学镀银

1.5 本课题的研究意义及主要研究内容

2 氯化钙/甲醇溶液对PA6纤维改性预处理的研究

2.1引言

2.2实验部分

2.3结果与讨论

2.4本章小结

3 改性PA6纤维表面多巴胺聚合沉积的研究

3.1引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

4 以多巴胺为底物的PA6织物化学镀银应用工艺研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3结果与分析

4.4本章小结

5 PA6表面沉积多巴胺镀银织物的性能表征

5.1引言

5.2 镀银织物制备

5.3镀银织物结构与性能的表征

5.4本章小结

6 结论与展望

6.1课题结论

6.2课题展望

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文

致谢