[发明专利]一种镀铜碳织物电磁屏蔽材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种镀铜碳织物电磁屏蔽材料的制备方法，本发明采用湿化学法，依次经过超声清洗、活化、调节pH、加热反应和干燥后制得镀铜碳织物电磁屏蔽材料。本发明的制备方法反应温和，对基体无任何损害，可以在实现优良电磁屏蔽性能的基础上，实现良好的柔韧性、力学性能和自清洁性能；同时可有效地减少碳织物镀铜复杂的工艺流程，降低生产成本，实现无特殊装置、简单易行、节能环保的要求。

技术领域

本发明涉及一种电磁屏蔽材料，尤其涉及一种镀铜碳织物电磁屏蔽材料的制备方法。

背景技术

目前国内外用于电磁屏蔽的材料，主要有高导电性的金属银、石墨烯、MXene、以及高分子膜与他们的复合物，虽然这些材料表现出良好的屏蔽性能，但也存在价格昂贵、制备工艺复杂、材料稳定性较差等问题。因此，在价格便宜、容易获得的碳织物表面镀铜，既可使其获得良好的导电性和力学性能，又能保持织物原有的柔韧性，在电磁屏蔽领域有广阔的应用前景。目前，在基体表面镀覆金属层的方法主要有喷溅涂覆法、电镀法和湿化学镀法。其中，喷溅涂覆法反应激烈，要求基板耐高温、耐冲击，还可能对基体有轻度损坏。电镀法虽然反应温和，但电镀装置比较复杂，而且只适用于导电基体。湿化学镀法是通过发生氧化还原反应，使金属离子还原成金属单质，均匀的镀覆在基体表面，不仅反应温和，对基体无特殊要求，而且装置简单，成本较低。中国专利一种碳纤维表面的化学镀铜方法，公开号：CN102561026A，其提供了一种碳纤维表面快速化学镀铜方法。尽管该方法无需对碳纤维进行前期敏化处理，得到了完整细致的铜镀层，但是在镀铜液里使用了甲醛、2.2′-联吡啶等致癌、有毒化学品，对人体和环境有巨大危害，而且在配置镀铜液时使用较多原料，大大提高了制造成本，此外整个反应在较短时间内完成，金属铜的结晶度较差，影响性能和使用。中国专利一种用超临界二氧化碳流体对织物化学镀活化工艺”，授权公告号：CN104695211B，其采用超临界二氧化碳辅助前处理，以乙醛酸为还原剂，成功制得了镀铜纺织面料。虽然用该方法得到了良好导电、电磁屏蔽等功能的织物，但使用超临界二氧化碳流体对织物进行活化，增大了制备过程的复杂性，同时限制了该方法的广泛使用。因此，使用简单易行的碳织物活化处理方法，以及工艺简单、参数可控、性能良好的碳织物镀铜制备方法显得尤为重要。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种简单易行的镀铜碳织物电磁屏蔽材料制备方法

技术方案：本发明的镀铜碳织物电磁屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将碳织物超声清洗，取出后干燥处理；

(2)将处理后的碳织物浸泡到盐酸多巴胺的Tris-HCl溶液中；

(3)将乙二胺四乙酸加入到去离子水中，边搅拌边加碱液调pH值，直至溶液澄清透明，得到混合液1；

(4)将二水合氯化铜，硼酸溶解在去离子水中，搅拌至澄清透明后混合，再加入混合液1中搅拌均匀，得到混合液2；

(5)在混合液2中加入碱液搅拌，调节pH；

(6)步骤2获得的碳织物加入到步骤5获得的溶液中，超声处理，充分润湿碳织物表面；

(7)在步骤6的体系中加入二甲氨基甲硼烷，在加热状态下持续搅拌；

(8)反应结束后取出碳织物，超声清洗，干燥后得到最终产物。

进一步地，步骤(1)中，所述超声清洗是依次通过稀盐酸，去离子水，丙酮，乙醇中超声清洗。

进一步地，所述稀盐酸的浓度为10％-20％；所述超声清洗时间为20min；干燥时间为12-24h。

进一步地，步骤(2)中，所述Tris-HCl浓度为1mol/L，pH为8.5的DNA级Tris-HCl溶液。

进一步地，步骤(3)中，所述乙二胺四乙酸的浓度为43-75g/L。