[发明专利]一种镀镍玻璃纤维的制备方法及其磁性导电橡胶

说明书

技术领域

本发明涉及磁性导电橡胶及制备磁性导电橡胶所用的镀镍玻璃纤维，具体为一种镀镍玻璃纤维的制备方法及其利用该镀镍玻璃纤维制备的磁性导电橡胶。

背景技术

电磁屏蔽橡胶材料属于功能化聚合物基高分子复合材料，一般是通过往橡胶基体中添加功能型导电填料而获得。由于其具有良好的电磁性能，在汽车、飞机、电器、计算机、国防、军事、航天、建筑、医疗、食品等相关产业中已经得到了广泛的应用。

导电填料是导电橡胶的功能体，对导电橡胶的导电性能起主导作用。总体来讲，该功能体主要分为碳系导电填料和金属系导电填料两类。对于碳系而言，传统的碳黑和石墨已无法赋予橡胶足够高的导电性能来实现电磁屏蔽，即便是用导电性能很好的乙炔碳黑或导电碳黑制备的导电橡胶也无法满足高屏蔽性能的需要，特别是由于石墨有自润滑作用，会造成混炼胶易碎和分层，不但影响材料的工艺和力学性能，其产品的导电性能也很不稳定。除碳系填料外，导电橡胶材料应用最多的导电填料为银粉、镀镍铜粉、镀镍镍粉等，该类填料存在密度大、成本高等主要问题。此外，还有以镀镍玻璃微珠做导电填料的，但其力学性能不理想。

专利CN1605604A公布了一种以镀银铜粉、镀银铝粉或银粉为填料制备高导电橡胶的方法，所得橡胶产品的导电性能优异，尽管该类导电填料的导电性能优异，但密度大、成本高，且只具有导电性能，屏蔽范围有限。专利CN 1429858A公布了一种高性能磁性橡胶及其制备方法，该方法以复合永磁粉作为填料，以丁腈橡胶、天然橡胶、氯丁橡胶中的一种或几种作为基胶，制备出应用于电子类产品及回转类器件方面的高性能磁性橡胶材料。专利CN 101503534 A公布了一种电磁屏蔽橡胶复合材料的制备方法，该方法以镁合金粒及涂覆有聚苯胺层的铁氧体复合粒子作为填料，以丁苯橡胶或丁基橡胶作为基胶，获得的橡胶复合材料电磁屏蔽性能在63.2～96.3dB。

玻璃纤维以其较大的长径比在作为橡胶增强材料方面具有比较显著的优势，其在橡胶基体中相互搭接，相对于玻璃微珠、铜粉、镍粉等更易形成导电网络，且其力学性能也相对较好。

目前在导电橡胶和磁性橡胶方面的研究尽管都比较深入细致，但是却缺乏一种兼具良好导电性能和磁性能的橡胶材料，以拓宽该类材料的屏蔽范围。

发明内容

本发明是为了解决现有的磁性填料或金属导电填料密度大、成本高，无法满足现代电子工业的发展的问题，而提供了一种镀镍玻璃纤维的制备方法及其利用该镀镍玻璃纤维制备的磁性导电橡胶。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种镀镍玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）首先将2～10 g玻璃纤维放到100mL的质量浓度为1～5%的氢氧化钠溶液热碱液中，温度为75℃，转速350 r·min^-1，匀速搅拌30 min后清洗除油、烘干；

（2）将经步骤（1）处理后的玻璃纤维加入到100mL的质量浓度为2～5%的重铬酸钾、5～10%的浓硫酸的粗化液中，温度为30 ℃，转速300 r·min^-1，匀速搅拌15 min后洗涤；

（3）将经步骤（2）处理的玻璃纤维加入到100mL的质量浓度为1～5%的SnCl₂，0.1～0.5%的浓盐酸的敏化液中，温度为30 ℃，转速300 r·min^-1，匀速搅拌15 min后洗涤；

（4）将经步骤（3）处理的玻璃纤维加入到100mL的质量浓度为0.01～0.05%的PdCl₂活化液中，温度为30 ℃，转速300 r·min^-1，匀速搅拌15 min后洗涤； 

（5）将1～6 g氯化镍、1～3.5 g柠檬酸三钠加入到100 mL蒸馏水中，再加入8～25 mL的质量浓度为28%的氨水，得到氯化镍溶液，将经步骤（4）处理过的玻璃纤维加入到氯化镍溶液中，搅拌后逐滴加入10 mL质量浓度为10～50 g·L^-1次亚磷酸钠还原液浓度，持续搅拌50 min，过滤后用蒸馏水洗涤，50～90℃真空干燥，得到镀镍玻璃纤维。

将依据上述方法制得的镀镍玻璃纤维进行扫描电镜观察和导电性能测试，玻璃纤维表面有均匀而致密的镍附着层，所得镀镍玻璃纤维的体积电阻率为4.1～7.5×10^-3 Ω·cm。