[发明专利]一种覆铜电磁波屏蔽织物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电磁波屏蔽材料技术领域，具体涉及一种覆铜电磁波屏蔽织物的制备方法。

背景技术

电磁波辐射被世界卫生组织称为继水源、大气、噪声之后的第四大全球性公害，成为危害人类的隐形“杀手”。大量事实证明，长期接受电磁辐射可导致头痛、头晕、记忆力衰退、神经功能紊乱等症状。另一方面，无处不在的电磁波极易干扰高精仪器的运转，影响科学实验工作的正常进行。导电的金属能对电磁波产生反射，吸收，和抵消等作用，从而起到减少电磁波辐射的作用。电磁波屏蔽织物是常用的防电磁辐射材料。

电磁波屏蔽织物的制备方法主要有：(1)将金属细丝与织物纤维一起纺成布(朱亚伟等，CN1776084；佐兰·多德维克，CN1045428；陈健生等，CN87103582；唐志勇等，CN101215746)；电磁波屏蔽效能与金属丝含量有关，目前市售电磁波屏蔽织物的金属含量为25％左右，电磁波屏蔽性效能，在0.2～2GHz范围内为25～35dB，即电磁波防辐射率为95～99.9％。这类织物最大的缺点在于耐洗性差，不能反复折叠，金属丝易断裂，从而限制了其应用范围。(2)在织物表面涂覆导电层，如银胶或其它导电高分子涂料(倪强等，CN101086904)；这类织物的电磁波防辐射率与(1)类似，可折叠，但其耐洗性更差，基于这种织物的产品一般均表明不可洗涤。(3)将织物置于高真空下进行蒸镀(林磊等CN201174256)，这在包装工业中比较常见，适合于“卷对卷”连续生产，织物的表面导电性与金属类似，有较高的电磁波防辐射率；但其最大的缺点在于金属镀覆层极易脱落，产品性能下降快，使用寿命短。(4)将织物置于溶液中，在织物表面化学镀金属层，得电磁波屏蔽织物(刘绍之等，CN1236839；李荻，CN1130223；赵择卿等，CN1710156；许如根等，CN101325864)，这是目前最有效的方法；但这类织物要经过NaOH腐蚀，KMnO₄、硫酸粗化，SnCl₂敏化，PdCl₂催化以及甲醛或次磷酸盐还原等步骤，其缺点在于：NaOH腐蚀减轻织物15％～30％的重量；织物中残留的Sn²⁺离子对人体有害；PdCl₂是贵金属盐，使用成本较高，而且残留的Pd²⁺对镀层在空气中的氧化有促进作用；甲醛是有毒还原剂，在欧盟国家已禁止使用，如果使用次磷酸盐，对于镀铜来说，还需要经过Ni²⁺催化，得到的是Cu-Ni-P合金，从而降低了织物的屏蔽效能。方法(4)制备的织物有一定的耐洗性，可以常规洗涤5次左右，但在超声清洗机中洗涤后，其屏蔽效能下降至20dB左右。

发明内容

本发明针对传统工艺的缺点，提出一种覆铜电磁波屏蔽织物的制备方法，将织物表面进行改性，在不减轻织物本身重量的前提下，引入活性基团——巯基，通过自组装化学镀，使得铜镀层与织物通过Cu-S化学键相连接；由于铜镀层是原位生成，且与织物之间是化学键作用力，使得铜镀层的黏附性极大提高。

本发明提出的覆铜电磁波屏蔽织物的制备方法，其具体步骤为：

(1)清洁织物：将涤纶织物洗净、烘干；

(2)织物表面羟基化：将清洁后的涤纶织物浸泡在氨基取代硅烷溶液中5～25分钟，取出洗净，烘干，使织物表面羟基化；

(3)织物表面巯基化：将织物再浸泡在巯基取代硅烷溶液中30～60分钟，取出洗净，烘干，使织物表面巯基化；

(4)化学镀铜：最后将巯基化后的涤纶织物浸泡在铜化学镀液中，于30～60℃化学镀1～5小时，取出洗净，烘干，制得覆铜电磁波屏蔽织物。

本发明中，所用的涤纶织物为锦涤布、涤棉布、涤粘布、涤纶布或涤塔夫中的任意一种。

本发明中，所用的氨基取代硅烷溶液的溶质为3-(2-氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨乙基)-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷或3-氨丙基三乙氧基硅烷中的任意一种；溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙二醇、丙酮、丁酮、环己酮或四氢呋喃中的任意一种；氨基取代硅烷溶液的质量浓度为0.01％～5％。

本发明中，所用的巯基取代硅烷溶液的溶质为2-巯基乙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷或3-巯基丙基三乙氧基硅烷中的任意一种；溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、四氢呋喃或乙酸乙酯中的任意一种；巯基取代硅烷溶液的质量浓度为0.01％～5％。