一種芳綸表面銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍層的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種芳綸表面銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍層的制備方法，包括以下步驟：芳綸表面改性，低濃度膠體鈀處理，化學(xué)鍍銅鋅鐵三元合金工藝。本發(fā)明的有益效果是：利用環(huán)保型乙醛酸化學(xué)鍍工藝，實(shí)現(xiàn)銅鋅鐵三元合金的共沉積，鍍層質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成為，銅85%-90.5%，鐵1.0%-3.0%，鋅0.5%-1.5%，余量為碳和氧；經(jīng)測定獲得的鍍層表面電阻保持在50mΩ/sq以下，膠帶法測量鍍層與織物纖維間的結(jié)合力，失重率小于0.1%；鍍層光亮，微觀組織均勻，耐大氣腐蝕，滿足導(dǎo)電、電磁屏蔽、防靜電等需要。
【專利說明】[0001] 一種芳綸表面銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍層的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種芳綸表面銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍層 的制備方法。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004] 芳綸，即〃聚對苯二甲酰對苯二胺"，是一種新型高科技合成纖維，由于其特殊結(jié) 構(gòu)，決定了芳綸纖維材料具有超高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐酸耐堿、重量輕及優(yōu)異的阻燃等 優(yōu)良性能，在軍工、航天航空、機(jī)電、建筑、汽車、體育用品等國民經(jīng)濟(jì)各個方面具有特殊的 用途。
[0005] 對芳綸表面進(jìn)行不同的金屬化處理，賦予其導(dǎo)電、電磁屏蔽、防靜電或其他金屬所 具有的特殊功能，將會大大拓展芳綸在軍工以及民用產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。但是芳綸特殊的結(jié) 構(gòu)，決定了其特殊的化學(xué)穩(wěn)定性，這種高度穩(wěn)定性，決定了它的表面惰性，金屬原子難以在 芳綸表面形成牢固的化學(xué)鍵或嵌合，造成鍍層結(jié)合力差，難以形成穩(wěn)固的金屬鍍層。因此， 對芳綸表面進(jìn)行改性處理，提高其表面的極性與表面能，進(jìn)而提高鍍層的結(jié)合力是芳綸表 面處理的關(guān)鍵。目前報(bào)道的一些芳綸改性方法包括用氫氧化鈉、無水乙醇的水溶液粗化處 理（CN201310685423. 7、CN 201210425097. 1)和納米氧化鈦、納米氧化鋯等粉體改性處理 (CN200710099472. 7)等，前者乙醇耗用量大，大量有機(jī)物揮發(fā)，易燃易爆，而且該方法對化 學(xué)穩(wěn)定性極高的芳綸表面難以達(dá)到理想的效果；后者采用納米粉體改性，大大提高了芳綸 表面的表面能，但工藝復(fù)雜，粉體在芳綸表面的結(jié)合力難以保證。
[0006]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了在化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的芳綸表面制備結(jié)合牢固、光澤度高、具有導(dǎo)電、電磁屏蔽功 能、耐大氣腐蝕的性質(zhì)穩(wěn)定的銅鋅鐵三元合金鍍層，本發(fā)明提供了一種芳綸表面銅鋅鐵三 元合金化學(xué)鍍層的制備方法。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了 一種芳綸表面銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍層的 制備方法，包括以下步驟： (1) 、芳綸表面改性：包括芳綸表面紫外光照射改性和表面納米化薄膜改性兩個連續(xù)過 程； (2) 、低濃度膠體鈀處理：包括低濃度膠體鈀活化液活化、水洗、解膠、水洗工序； (3) 、化學(xué)鍍銅鋅鐵三元合金工藝：將經(jīng)過表面改性、低濃度膠體鈀處理后的芳綸浸漬 于銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍液中，銅、鋅、鐵離子經(jīng)乙醛酸還原共沉積析出，形成銅鋅鐵三元 合金鍍層。 所述步驟（1)中芳綸表面紫外光照射改性采用波長為100-200nm的紫外光，距離芳綸 表面50-150mm連續(xù)照射60-120s。
[0009] 所述步驟（1)中芳綸表面納米化薄膜改性，包括以下步驟：配置水性納米化處 理液，混合均勻后，常溫下靜置48-72小時(shí)，制得水溶膠，將芳綸在水溶膠中浸漬1. 0-3. 0 分鐘后取出，在50-70°C干燥5-20分鐘；其中所述水性納米化處理液中各組成百分比為 0. 1%-1.0%的N- (β -氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基娃燒、0. 01%-0. 05%雙-[γ-(三乙氧 基硅）丙基]四硫化物、0.001-0. 01%的十二烷基磺酸鈉，余量為去離子水。
[0010] 所述步驟（2)中低濃度膠體鈀活化液由0· 05-0. lg/L的PdCl2、l-3g/L的 VC，5-10g/L的SnCl2, 5-10mL/L的鹽酸、余量為去離子水組成，所用鹽酸為質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度 37%的濃鹽酸。
[0011] 所述步驟（2)中所述低濃度膠體鈀處理具體包括以下步驟：先用所述低濃度膠體 鈀活化液將芳綸在常溫下浸泡處理3-5分鐘，然后水洗，再用質(zhì)量濃度為3-5%硫酸常溫浸 泡處理3-5分鐘，最后水洗。
[0012] 所述步驟（3)中化學(xué)鍍銅鋅鐵三元合金工藝中使用的鍍液含有氯化銅5-10g/L， 氯化銨l〇_17g/L，乙二胺四乙酸鈉20-40g/L，三乙胺10-20g/L，乙醛酸3-6g/L，硫酸亞鐵 2-6g/L、硫酸鋅0. 5-3g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0. 1-0. 3 g/L，吡啶-3-磺酸5-10mg/L，余量為 去離子水；所述化學(xué)鍍銅鋅鐵三元合金工藝的工藝條件為pH值11-13,溫度35-60°C，沉積 10-30分鐘，鍍層沉積速度為2-10Mm/h。 其中，所述芳綸表面銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成為：銅85%-90. 5%，鐵 1. 0%-3. 0%，鋅0. 5%-1. 5%，余量為碳和氧。經(jīng)測定獲得的鍍層表面電阻保持在50m Ω /sq以 下，膠帶法測量鍍層與織物纖維間的結(jié)合力，失重率小于0. 1%;鍍層光亮，微觀組織均勻， 耐大氣腐蝕。
[0013] 本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是： 1、 本發(fā)明將紫外光照射物理改性與納米化薄膜處理化學(xué)改性相結(jié)合，借助于紫外線的 高能量密度，與材料中的部分不飽和鍵發(fā)生作用，使材料表面極性增強(qiáng)，表面能提高，進(jìn)而 提高納米薄膜與芳綸的結(jié)合力及金屬原子與納米薄膜的結(jié)合力；含氨基、羥基、多硫基的有 機(jī)硅單體水解后獲得水溶膠體，借助于合適的表面活性劑可以大大提高膠體薄膜在芳綸表 面的潤濕性能，經(jīng)低溫烘烤，在芳綸表面形成均勻的、具有可與金屬原子形成化學(xué)鍵的納米 改性薄膜，在不影響芳綸自身韌性和柔軟性等指標(biāo)的前提下，在芳綸表面獲得對銅鋅鐵等 金屬元素形成化學(xué)鍵的活性基團(tuán)，經(jīng)紫外光進(jìn)一步粗化、低鈀濃度活化液活化處理后，提高 化學(xué)鍍形成的銅鋅鐵鍍層的結(jié)合力； 2、 本發(fā)明提供的芳綸表面改性處理，利用環(huán)保型化學(xué)鍍工藝，實(shí)現(xiàn)銅鋅鐵三元合金的 共沉積，獲得結(jié)合牢固、光澤度高、耐大氣腐蝕的銅鋅鐵三元合金鍍層，滿足導(dǎo)電、電磁屏 蔽、防靜電等需要，方法簡單，沒有污染，效果顯著。
[0014]

【專利附圖】

【附圖說明】： 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中純銅鍍層微觀形貌（5000倍)。
[0015] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的銅鋅鐵三元合金鍍層微觀形貌（5000倍)。
[0016] 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中純銅鍍層宏觀形貌實(shí)物圖。
[0017] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例1的銅鋅鐵三元合金鍍層宏觀形貌實(shí)物圖。
[0018]

【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明將紫外光照射物理改性與納米化薄膜處理化學(xué)改性相結(jié)合，借助于紫外線 的高能量密度，與材料中的部分不飽和鍵發(fā)生作用，使材料表面極性增強(qiáng)，表面能提高，進(jìn) 而提高納米薄膜與芳綸的結(jié)合力及金屬原子與納米薄膜的結(jié)合力；含氨基、羥基、多硫基的 有機(jī)硅單體水解后獲得水溶膠體，借助于合適的表面活性劑可以大大提高膠體薄膜在芳綸 表面的潤濕性能，經(jīng)低溫烘烤，在芳綸表面形成均勻的、具有可與金屬原子形成化學(xué)鍵的納 米改性薄膜，在不影響芳綸自身韌性和柔軟性等指標(biāo)的前提下，在芳綸表面獲得對銅鋅鐵 等金屬元素形成化學(xué)鍵的活性基團(tuán)，經(jīng)紫外光進(jìn)一步粗化、低鈀濃度活化液活化處理后，提 高化學(xué)鍍形成的銅鋅鐵鍍層的結(jié)合力。本發(fā)明提供的芳綸表面改性處理，方法簡單，沒有污 染，效果顯著。
[0020] 纖維、布料等軟體表面金屬化的鍍層有較多報(bào)道，其基本工藝有化學(xué)鍍、磁控濺 射-電鍍、化學(xué)鍍-電鍍等，鍍層金屬主要為銅、銀、鎳以及兩種金屬形成的合金或多種金屬 的機(jī)械復(fù)合，對銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍未見報(bào)道。金屬銅具有良好的導(dǎo)電性、鐵本身具有優(yōu) 異的磁性能、鋅具有較高的化學(xué)活潑性，可以起到犧牲陽極作用，銅鋅鐵三元合金鍍層可以 充分發(fā)揮三種金屬各自的性能優(yōu)勢，形成導(dǎo)電性好、電磁屏蔽作用強(qiáng)、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的功能 鍍層。但三種金屬鹽的析出電位相差較大，實(shí)現(xiàn)共沉積難度很大。本發(fā)明通過有效調(diào)整合 金化學(xué)鍍液的組成和工藝條件，實(shí)現(xiàn)以銅為主、鐵鋅輔助的三元合金共沉積，制備了銅鋅鐵 三元合金鍍層，具有導(dǎo)電、電磁屏蔽、防變色等綜合性能?；瘜W(xué)鍍相對于電鍍、磁控濺射等工 藝，具有設(shè)備投資小、鍍層不受產(chǎn)品導(dǎo)電性與形狀影響等優(yōu)點(diǎn)，但化學(xué)鍍，尤其是化學(xué)鍍銅 所用還原劑主要有甲醛、次磷酸鈉、硼氫化物等，目前大量使用的仍以甲醛為主。甲醛是大 家公認(rèn)的致癌性物質(zhì)，對環(huán)境、對人體危害很大。本發(fā)明化學(xué)鍍銅鋅鐵三元合金采用乙醛酸 為還原劑，乙醛酸是未成熟水果中存在的一種物質(zhì)，無毒無害，還原能力與甲醛相近，未見 有用于化學(xué)鍍銅鋅鐵三元合金共沉積的文獻(xiàn)報(bào)道。
[0021] 膠體鈀是目前使用較多的非金屬表面預(yù)處理技術(shù)，但報(bào)道的膠體鈀工藝鈀鹽濃度 一般在lg/L以上，膠體不能現(xiàn)配現(xiàn)用，而且膠體穩(wěn)定性差，本發(fā)明研究了低鈀濃度膠體鈀 體系，具備節(jié)省貴金屬材料、即配即用、使用周期長等突出優(yōu)點(diǎn)。
[0022] 為制備具有導(dǎo)電、電磁屏蔽功能、性質(zhì)穩(wěn)定的金屬化芳綸，本發(fā)明提供一種芳綸表 面銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍層的制備方法，包括以下步驟： (1) 、芳綸表面改性：包括芳綸表面紫外光照射改性和表面納米化薄膜改性兩個連續(xù)過 程； (2) 、低濃度膠體鈀處理：包括低濃度膠體鈀活化液活化、水洗、解膠、水洗工序； (3) 、化學(xué)鍍銅鋅鐵三元合金工藝：將經(jīng)過表面改性、低濃度膠體鈀處理后的芳綸浸漬 于銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍液中，銅、鋅、鐵離子經(jīng)乙醛酸還原共沉積析出，形成銅鋅鐵三元 合金鍍層。 其中，步驟（1)中芳綸表面紫外光照射改性采用波長為100-200nm的紫外光，距離芳綸 表面50-150mm連續(xù)照射60-120s。
[0023] 其中，步驟（1)中芳綸表面納米化薄膜改性，包括以下步驟：配置水性納米化處 理液，混合均勻后，常溫下靜置48-72小時(shí)，制得水溶膠，將芳綸在水溶膠中浸漬1. 0-3. Ο 分鐘后取出，在50-70°C干燥5-20分鐘；其中所述水性納米化處理液中各組成百分比為 0. 1%-1.0%的N- (β -氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基娃燒、0. 01%-0. 05%雙-[γ-(三乙氧 基硅）丙基]四硫化物、0.001-0. 01%的十二烷基磺酸鈉，余量為去離子水。
[0024] 其中，步驟（2)中低濃度膠體鈀活化液由0.05-0.1g/I^9PdCl2、l-3g/I^3 VC，5-10g/L的SnCl 2, 5-10mL/L的鹽酸、余量為去離子水組成，所用鹽酸為質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度 37%的濃鹽酸。
[0025] 其中，步驟（2)中所述低濃度膠體鈀處理具體包括以下步驟：先用所述低濃度膠 體鈀活化液將芳綸在常溫下浸泡處理3-5分鐘，然后水洗，再用質(zhì)量濃度為3-5%硫酸常溫 浸泡處理3-5分鐘，最后水洗。
[0026] 所述步驟（3)中化學(xué)鍍銅鋅鐵三元合金工藝中使用的鍍液含有氯化銅5-10g/L， 氯化銨l〇_17g/L，乙二胺四乙酸鈉20-40g/L，三乙胺10-20g/L，乙醛酸3-6g/L，硫酸亞鐵 2-6g/L、硫酸鋅0. 5-3g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0. 1-0. 3 g/L，吡啶-3-磺酸5-10mg/L，余量為 去離子水；所述化學(xué)鍍銅鋅鐵三元合金工藝的工藝條件為pH值11-13,溫度35-60°C，沉積 10-30分鐘，鍍層沉積速度為2-10Mm/h。 其中，芳綸表面銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成為：銅85%-90. 5%，鐵 1. 0%-3. 0%，鋅0. 5%-1. 5%，余量為碳和氧。經(jīng)測定獲得的鍍層表面電阻保持在50m Ω /sq以 下，膠帶法測量鍍層與織物纖維間的結(jié)合力，失重率小于0. 1% ;鍍層光亮，微觀組織均勻， 耐大氣腐蝕。微觀組織見圖1和圖2、鍍層外觀見圖3和圖4所示。與不添加其他離子的純 銅鍍層形貌相比，三元合金鍍層結(jié)晶更加均勻細(xì)致，表面團(tuán)簇物減少，鍍層宏觀形貌更加光 殼。
[0027] 實(shí)施例1 芳綸表面采用波長為200nm的紫外光，距離芳綸表面50mm連續(xù)照射60s，對芳綸表面 照射改性；然后對芳綸表面納米化薄膜改性，采用環(huán)保的水性納米化處理液，其組成為含有 質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%的N- (β -氨乙基）-Y-氨丙基三甲氧基硅烷、0.03%雙-[γ-(三乙氧基 硅）丙基]四硫化物、0. 005%的十二烷基磺酸鈉的水溶液，常溫下靜置72小時(shí)，制備水溶 膠，將芳綸在水溶膠中浸漬3. 0分鐘，60°C干燥15分鐘；然后用低濃度膠體鈀活化液常溫浸 泡處理5分鐘，活化液由0. 03g/L PdCl2、lg/L VC，5g/L SnCl2，5mL/L鹽酸、余量為去離子 水組成，鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度為37%。水洗后用質(zhì)量濃度為5%硫酸常溫解膠3分鐘，再次水洗； 將經(jīng)過上述處理后的芳綸浸入化學(xué)鍍銅鋅鐵三元合金溶液中，鍍液組成為氯化銅5g/L，氯 化銨l〇g/L，乙二胺四乙酸鈉35g/L，三乙胺20g/L，乙醛酸3g/L，硫酸亞鐵2g/L、硫酸鋅lg/ L，脂肪醇聚氧乙烯醚0. lg/L，吡啶-3-磺酸5mg/L，余量為去離子水。在pH值為12. 5,溫度 50°C下，沉積15分鐘，測定沉積速度為3Mm/h。獲得的銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍層的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 組成為，銅90. 5%，鐵1. 5%，鋅1. 0%，余量為碳和氧。經(jīng)測定獲得的鍍層表面電阻為30m Ω/ sq，膠帶法測量鍍層與織物纖維間的結(jié)合力，失重率為0. 09% ;鍍層光亮，微觀組織均勻，在 大氣中放置6個月未見失光現(xiàn)象。
[0028] 實(shí)施例2 芳綸表面采用波長為l〇〇nm的紫外光，距離芳綸表面100mm連續(xù)照射90s，對芳綸表面 照射改性；然后對芳綸表面納米化薄膜改性，采用環(huán)保型水性納米化處理液，其組成為含有 質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的Ν- (β -氨乙基）-Y-氨丙基三甲氧基硅烷、0.05%雙-[Y-(三乙氧基 硅）丙基]四硫化物、〇. 001%的十二烷基磺酸鈉的水溶液，常溫下靜置60小時(shí)，制備水溶 膠，將芳綸在水溶膠中浸漬2. 0分鐘，70°C干燥5分鐘；然后用低濃度膠體鈀活化液常溫浸 泡處理3分鐘，活化液由0. lg/L PdCl2、3g/L VC，6g/L SnCl2，10mL/L鹽酸、余量為去離子 水組成，鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度為37%。水洗后用質(zhì)量濃度為4%硫酸常溫解膠5分鐘，再次水 洗；將經(jīng)過上述處理的芳綸浸入化學(xué)鍍銅鋅鐵三元合金鍍液中，鍍液組成為氯化銅8g/L， 氯化銨15g/L，乙二胺四乙酸鈉40g/L，三乙胺10g/L，乙醛酸4g/L，硫酸亞鐵4g/L、硫酸鋅 2g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0. lg/L，吡啶-3-磺酸8mg/L，余量為去離子水。在pH值為13,溫 度60°C下，沉積15分鐘，測得沉積速度為5Mm/h。獲得的銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍層的質(zhì)量分 數(shù)組成為，銅87%，鐵1. 0%，鋅0. 5%，余量為碳和氧。經(jīng)測定獲得的鍍層表面電阻為40πιΩ/ sq，膠帶法測量鍍層與織物纖維間的結(jié)合力，失重率為0.08%;鍍層光亮，微觀組織均勻，在 大氣中放置6個月未見失光現(xiàn)象。
[0029] 實(shí)施例3 芳綸表面采用波長為150nm的紫外光，距離芳綸表面150mm連續(xù)照射100s，對芳綸表 面照射改性；然后對芳綸表面納米化薄膜改性，采用環(huán)保型水性納米化處理液，其組成為含 有質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%的N- (β -氨乙基）-Y-氨丙基三甲氧基硅烷、0.05%雙-[γ-(三乙氧 基硅）丙基]四硫化物、〇. 01%的十二烷基磺酸鈉的水溶液，常溫下靜置48小時(shí)，制備水溶 膠，將芳綸在水溶膠中浸漬1. 0分鐘，50°C干燥20分鐘；低濃度膠體鈀活化液常溫浸泡處理 3分鐘，活化液由0. 05g/L PdCl2、lg/L VC，10g/L SnCl2，5mL/L鹽酸、余量為去離子水組成， 鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度為37%。水洗后用質(zhì)量濃度為3%硫酸常溫解膠5分鐘，再次水洗；將經(jīng) 過以上處理的芳綸浸入化學(xué)鍍銅鋅鐵三元合金鍍液中，化學(xué)鍍銅鋅鐵三元合金，鍍液組成 為氯化銅l〇g/L，氯化銨17g/L，乙二胺四乙酸鈉30g/L，三乙胺15g/L，乙醒酸3g/L，硫酸亞 鐵2g/L、硫酸鋅3g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0. lg/L，批陡-3-磺酸10mg/L，余量為去離子水， 在pH值為12. 5,溫度50°C下，沉積20分鐘，測得沉積速度為l〇Mm/h。獲得的銅鋅鐵三元 合金化學(xué)鍍層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成為，銅87%，鐵3. 0%，鋅1. 5%，余量為碳和氧。經(jīng)測定獲得的鍍 層表面電阻為20mQ/Sq，膠帶法測量鍍層與織物纖維間的結(jié)合力，失重率為0. 09% ;鍍層光 亮，微觀組織均勻，在大氣中放置6個月未見失光現(xiàn)象。
[0030] 實(shí)施例4 芳綸表面采用波長為200nm的紫外光，距離芳綸表面60mm連續(xù)照射120s，對芳綸表面 照射改性；然后對芳綸表面納米化薄膜改性，采用環(huán)保型水性納米化處理液，其組成為含有 質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6%的N- (β -氨乙基）-Y-氨丙基三甲氧基硅烷、0.01%雙-[γ-(三乙氧基 硅）丙基]四硫化物、〇. 01%的十二烷基磺酸鈉的水溶液，常溫下靜置50小時(shí)，制備水溶膠， 將芳綸在水溶膠中浸漬3. 0分鐘，60°C干燥20分鐘；然后用低濃度膠體鈀活化液常溫浸泡 處理3分鐘，活化液由0. 08g/L PdCl2、3g/L VC，5g/L SnCl2，8mL/L鹽酸、余量為去離子水 組成，鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度為37%。水洗后用質(zhì)量濃度為5%硫酸常溫解膠3分鐘，再次水洗； 將經(jīng)過以上處理的芳綸浸入化學(xué)鍍銅鋅鐵三元合金溶液中，鍍液組成為氯化銅6g/L，氯化 銨16g/L，乙二胺四乙酸鈉20g/L，三乙胺15g/L，乙醛酸6g/L，硫酸亞鐵6g/L、硫酸鋅0. 5g/ L，脂肪醇聚氧乙烯醚0. 3g/L，吡啶-3-磺酸7mg/L，余量為去離子水。在pH值為11，溫度 為35 °C時(shí)，沉積30分鐘，測得沉積速度為2Mm/h。獲得的銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍層的質(zhì)量分 數(shù)組成為：銅85%，鐵2. 2%，鋅0. 7%，余量為碳和氧。經(jīng)測定獲得的鍍層表面電阻為48m Ω / sq，膠帶法測量鍍層與織物纖維間的結(jié)合力，失重率為0. 09% ;鍍層光亮，微觀組織均勻，在 大氣中放置6個月未見失光現(xiàn)象。
[0031] 參見圖1和圖2可以看出，銅鋅鐵三元合金鍍層與純銅鍍層相比，微觀結(jié)晶更加均 勻細(xì)致，附著在鍍層表面的團(tuán)簇物顯著減少，說明少量的鋅、鐵與銅共沉積具有晶粒細(xì)化作 用，晶粒細(xì)化、組織更加均勻致密。由于微觀結(jié)構(gòu)的變化，從而能夠使耐蝕性增強(qiáng)。參見圖 3和圖4可以看出，銅鋅鐵三元合金鍍層比現(xiàn)有技術(shù)的純銅鍍層表面光澤度提高。
[0032] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種芳綸表面銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 、芳綸表面改性：包括芳綸表面紫外光照射改性和表面納米化薄膜改性兩個連續(xù)過 程； (2) 、低濃度膠體鈀處理：包括低濃度膠體鈀活化液活化、水洗、解膠、水洗工序； (3) 、化學(xué)鍍銅鋅鐵三元合金工藝：將經(jīng)過表面改性、低濃度膠體鈀處理后的芳綸浸漬 于銅鋅鐵三元合金化學(xué)鍍液中，銅、鋅、鐵離子經(jīng)乙醛酸還原共沉積析出，形成銅鋅鐵三元 合金鍍層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1)中芳綸表面紫外光照射 改性采用波長為100-200nm的紫外光，距離芳綸表面50-150mm連續(xù)照射60-120S。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1)中芳綸表面納米化 薄膜改性，包括以下步驟：配置水性納米化處理液，混合均勻后，常溫下靜置48-72小時(shí)，制 得水溶膠，將芳綸在水溶膠中浸漬1. 0-3. 0分鐘后取出，在50-70°C干燥5-20分鐘；其中所 述水性納米化處理液中各組成百分比為0. 1%-1. 0%的N- ( β -氨乙基）-γ -氨丙基三甲 氧基硅烷、〇· 〇1%-〇· 05%雙-[γ -(三乙氧基硅）丙基]四硫化物、0· 001-0. 01%的十二烷基 磺酸鈉，余量為去尚子水。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)中低濃度 膠體鈀活化液由 〇. 05-0. lg/L 的 PdCl2、l-3g/L 的 VC，5-10g/L 的 SnCl2, 5-10mL/L 的鹽酸、 余量為去離子水組成，所用鹽酸為質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度37%的濃鹽酸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)中所述低 濃度膠體鈀處理具體包括以下步驟：先用所述低濃度膠體鈀活化液將芳綸在常溫下浸泡處 理3-5分鐘，然后水洗，再用質(zhì)量濃度為3-5%硫酸常溫浸泡處理3-5分鐘，最后水洗。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3)中化學(xué) 鍍銅鋅鐵三元合金工藝中使用的鍍液含有氯化銅5-10g/L，氯化銨10-17g/L，乙二胺四乙 酸鈉20-40g/L，三乙胺10-20g/L，乙醛酸3-6g/L，硫酸亞鐵2-6g/L、硫酸鋅0. 5-3g/L，脂肪 醇聚氧乙烯醚〇. 1-0. 3 g/L，批陡-3-磺酸5-10mg/L，余量為去離子水；所述化學(xué)鍍銅鋅鐵 三元合金工藝的工藝條件為pH值11-13,溫度35-60°C，沉積10-30分鐘，鍍層沉積速度為 2-l〇Mm/h〇
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述芳綸表面銅鋅鐵三 元合金化學(xué)鍍層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成為：銅85%-90. 5%，鐵1. 0%-3. 0%，鋅0. 5%-1. 5%，余量為碳 和氧。
【文檔編號】D06M13/513GK104088138SQ201410320790
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】馮立明, 張建剛, 鄭培學(xué) 申請人:山東建筑大學(xué)