钯络合物用于电磁屏蔽织物化学镀前活化的方法

2016-11-04
研发部

                                          钯络合物用于电磁屏蔽织物化学镀前活化的方法

  随着电子技术的迅猛发展,环境中的电磁辐射能量密度正逐年增长,电磁环境污染已成为继大气、水质、噪音后的第四大污染,越来越引起人们的关注。化学镀金属织物是一种很好的电磁屏蔽材料,它兼有金属的导电、电磁屏蔽特性和织物的柔软、透气等特性。化学镀与以往的电镀相比,有着优越的特点,如镀层厚度均匀,易于控制,表面光洁平整,特别是可以在非金属材料表面上进行,工艺设备简单,化学镀膜的结合力强等。化学镀的必要条件是待镀基材表面具有催化活性,由于纺织纤维本身是惰性材料,镀前需要进行活化预处理,使其表面吸附上一层可引发化学镀的催化剂,通常是贵金属钯或银,此过程称为活化。活化工艺是制备化学镀电磁屏蔽织物的重要工艺,直接决定着化学镀工艺能否进行、镀层是否均匀、化学镀反应速率快慢等。此外,活化工艺还与化学镀镀液的稳定性有关。目前活化方法主要有:(I)氯化亚锡和氯化钯敏化-活化两步法;(2)胶体钯活化一步法;(3)氯化钯直接活化法;(4)离子钯活化法。产业上常用的是SnCl2敏化和PdCl2活化方法,这种活化工艺是把织物先浸泡在SnCl2的水溶液中,使纤维表面形成一层含有Sn2+的胶体,再把织物浸泡在含有Pd2+的溶液中,凝胶膜中的Sn2+离子将Pd2+还原成有催化活性的晶核而附着于织物纤维表面。该种方法处理过程繁琐,极有可能引入杂质锡而影响钯膜的高温热稳定性;且该方法类似于胶体钯和氯化钯活化法,还存在纤维与活性钯之间因仅靠物理沉积作用结合而导致的钯离子附着力弱、易脱落的缺陷;此外,靠沉积作用使钯离子附着于织物表面,导致贵金属的用量大,利用率低,使活化过程成本较高,还会产生大量的有毒有害废液。壳聚糖是由甲壳素经脱乙酰基后得到的一种天然高分子多糖,它是金属离子的良好配体,其配合物在工业、农业、食品、环保、医药等方面的应用已有许多研究。作为固定化Pd载体,因其原料易得,价格低廉,机械性能较好,化学性能稳定,分子中含有活性基团-NH2和-OH与金属粒子具有良好的配位能力,且具有可生物降解、固定化钯效率高等诸多优点而在固定化Pd技术的发展中越来越受到研究人员的重视。由于壳聚糖不溶于水和有机溶齐U,只溶于稀酸,故限制了壳聚糖的应用。因此,对壳聚糖进行改性,在提高其溶解性的同时,赋予其新的特性,已成为研究开发壳聚糖衍生物的方向之一。羧甲基壳聚糖是壳聚糖经羧甲基化反应后的一类壳聚糖衍生物,主要有O-羧甲基壳聚糖、N-羧甲基壳聚糖和N,O-羧甲基壳聚糖。羧甲基的引入能增强壳聚糖与金属离子的配位能力,且壳聚糖经羧甲基化改性后,提高了其溶解性,尤其是在中性和碱性溶液中的溶解性显著增强,使其具有成膜、增稠、保湿、螯合等特性。通过化学改性的羧甲基壳聚糖具有良好的水溶性、保湿性、乳化性,其分子中含有-OH、-NH2, -COOH等基团,能有效络合金属离子Zn2+、Ca2+、Cu2+、Hg2+、Cd2+、Pb2+。

一种CMCS/钯络合物用于电磁屏蔽织物化学镀前活化的方法,包括以下步骤:

(I)制备 CMCS 溶液:将羧甲基壳聚糖(CMCS)或其衍生物溶于去离子水中,室温下搅拌直到完全溶解,再静置2个小时得到4〜20g/L的CMCS溶液;

(2)制备活化整理液CMCS-Pd配位络合物:将氯化钯溶解于盐酸溶液中并稀释获得以Pd2+浓度计的2.0〜10.0g/L的氯化钯溶液,再用PH调节剂将钯溶液调节至弱酸性,pH值为5〜6,然后按CMCS与Pd2+质量比为2:1〜10:1,将氯化钯溶液和CMCS溶液混合,调节pH值为7〜8,20〜30°C搅拌反应Ih〜3h,即得CMCS-Pd络合物的溶液,其中Pd2+的浓度为1.0〜5.0g/L ;

(3)化学镀前织物的活化处理:采用浸轧的方法,将制备的活化整理液CMCS-Pd络合物溶液整理到经粗化处理后织物表面,使织物表面形成均匀分布的活化层;

⑷化学镀:将活化处理后的织物置于化学镀溶液中,控制pH值为9〜11,反应温度为35〜75 0C,化学镀处理30-60min,将织物水洗、烘干即完成处理。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司