銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于可穿戴電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線的制備方法。該電子導(dǎo)線的制備方法的包括氯綸纖維清洗、表面改性，催化活化及化學(xué)鍍銩鎢銅合金。本發(fā)明制備方法的優(yōu)點(diǎn)是：經(jīng)180天模擬人體體液腐蝕測(cè)試，金屬離子溢出率小于1ppm，即該材料具有極高的生物環(huán)境可靠性；電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率高于銅，達(dá)到8×107 S/m以上。銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線可用于智能服裝，應(yīng)用前景明朗，市場(chǎng)潛力巨大。
【專利說(shuō)明】
銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于可穿戴電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]織物柔性傳感器是智能柔性傳感器的一種，屬于高級(jí)智能紡織品，它是在智能紡織品不斷發(fā)展的基礎(chǔ)創(chuàng)新發(fā)展而來(lái)。各種自修復(fù)材料、感知材料和驅(qū)動(dòng)材料的研制、改性，為織物柔性傳感器提供了更為廣闊的發(fā)展前景。就目前的情況來(lái)看，織物柔性傳感器在電子電工、休閑運(yùn)動(dòng)器材、服裝、醫(yī)療保健、數(shù)字化多媒體娛樂(lè)等各個(gè)領(lǐng)域已有一定應(yīng)用?？椢锶嵝詡鞲衅髦饕糜诳椢锶嵝枣I盤以及軟開(kāi)關(guān)方面。將壓敏傳感器與個(gè)人通訊系統(tǒng)相結(jié)合，在織物或是服裝中植入極小的傳感器和芯片，為織物中優(yōu)良的傳導(dǎo)材料提供其所需要的電路連接，其應(yīng)用領(lǐng)域主要包括個(gè)人信息終端、殘障設(shè)備、科學(xué)探索器材等。
[0003]氯綸的突出優(yōu)點(diǎn)是難燃、保暖、耐曬、耐磨、耐蝕和耐蛀，彈性也很好，可以制造各種針織品、工作服、毛毯、濾布、繩絨、帳篷等，特別是由于它保暖性好，易生產(chǎn)和保持靜電，故用它做成的針織內(nèi)衣對(duì)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎有一定療效。但由于染色性差，熱收縮大，限制了它的應(yīng)用。改善的辦法是與其他纖維品種共聚(如維氯綸)或與其他纖維(如粘膠纖維)進(jìn)行乳液混合紡絲。氯綸有短纖維、長(zhǎng)絲和鬃絲等。氯綸短纖維可以制成棉絮、毛線及針織內(nèi)衣褲等，這些織物對(duì)患有風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的人有一定的護(hù)理作用。此外，氯綸可以加工成具有各種特殊用途的阻燃紡織品，如沙發(fā)布、安全性帳篷等。氯綸還可用作工業(yè)濾布、工作服、絕緣布等。
[0004]用于可穿戴智能服裝的電子導(dǎo)線，由于與身體長(zhǎng)時(shí)間接觸，安全問(wèn)題一直存在風(fēng)險(xiǎn)，特別是含金屬電子導(dǎo)電的應(yīng)用，在人體汗液環(huán)境中，電子導(dǎo)線金屬離子的溢出，對(duì)人體不利。本發(fā)明是在氯綸表面被覆一層銩鎢銅合金層，核心工藝是在錳鋁復(fù)合催化活化下，在化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，稀土元素銩進(jìn)入鎢銅合金的晶格中，形成更加致密穩(wěn)定的合金層，經(jīng)180天模擬人體體液腐蝕測(cè)試，銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線的金屬離子溢出率小于百萬(wàn)分之一(Ippm)，說(shuō)明該材料具有極高的生物環(huán)境可靠性;銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率高于銅，達(dá)到8X107S/m以上，是目前所有導(dǎo)電氯綸復(fù)合材料中最好的。綜上所述，本發(fā)明提出的銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線的制備方法具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，即具備創(chuàng)造性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明屬于可穿戴電子領(lǐng)域，涉及一種銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線的制備方法。該制備方法的步驟如下:
[0006]I)將氯給纖維依次用重量百分比濃度為10 %的草酸水溶液、5 %的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干；
[0007]2)將洗凈的氯綸纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60 0C干燥3小時(shí)，冷卻至室溫，得改性氯綸纖維;其中改性劑溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為:3_巰基丙基三乙氧基硅烷濃度3?6g/L，氰基丙烯酸乙酯濃度9?12g/L，過(guò)氧化碳酸二環(huán)己酯濃度I?3g/L，丙酮濃度100?200g/L。
[0008]3)將改性氯綸纖維置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為3%的硼氫化鈉水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化氯綸纖維;其中活化劑溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為:硫酸鋁濃度20?30g/L，硝酸錳濃度20?30g/L，酒石酸鈉濃度20?30g/L。
[0009]4)將活化氯綸纖維置于銩鎢銅化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5°C化學(xué)鍍3小時(shí)，取出洗凈，烘干，得銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線。其中銩鎢銅化學(xué)鍍?nèi)芤旱呐浞绞侨軇槿ルx子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為:硝酸銩濃度20?30g/L;硫酸銅濃度20?30g/L;鎢酸鈉濃度40?60g/L;碳酸鈉濃度30?60g/L;酒石酸鈉濃度60?90g/L; 二甲氨基硼烷濃度3?6g/L;醋酸錢濃度6?9g/L。
[0010]5)銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線測(cè)試表征。將銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，以能量彌散X射線探測(cè)器(EDX)測(cè)試電子導(dǎo)線的元素含量，計(jì)算銩、鎢、銅離子的溢出率；以四探針測(cè)試儀測(cè)試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率。其中模擬人體體液各成分含量:NaCl 8g/L，KCl 0.4g/L,NaHCO3 0.35g/L，CaCl2 0.14g/L,Na2HPO4 0.06g/LjKH2PO4 0.06g/L,MgSO4.7H20 0.28/1，葡萄糖18/1。
[0011]銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線可用于智能服裝，應(yīng)用前景明朗，市場(chǎng)潛力巨大。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明
[0013]實(shí)施例1
[0014]將氯綸纖維依次用重量百分比濃度為10%的草酸水溶液、5%的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。
[0015]將3.9g 3-巰基丙基三乙氧基硅烷，9.9g氰基丙烯酸乙酯，2.9g過(guò)氧化碳酸二環(huán)己酯溶于169g丙酮中，添加去離子水，配成體積為IL的改性劑溶液。
[0016]將洗凈的氯綸纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于600C干燥3小時(shí)，冷卻至室溫，得改性氯綸纖維。
[0017]將29.8g硫酸鋁，21.8g硝酸錳，25.8g酒石酸鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的活化劑溶液。
[0018]將改性氯綸纖維置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為3%的硼氫化鈉水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化氯綸纖維。
[0019]將24.8g硝酸銩，23.8g硫酸銅，49.8g鎢酸鈉，57.8g碳酸鈉，75.Ig酒石酸鈉，4.8g二甲氨基硼烷，8.9g醋酸銨溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的銩鎢銅化學(xué)鍍?nèi)芤骸?br>[0020]將活化氯綸纖維置于銩鎢銅化學(xué)鍍?nèi)芤褐校?5°C化學(xué)鍍3小時(shí)，取出洗凈，烘干，得銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線。
[0021]將8gNaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3,0.14g CaCl2,0.06g Na2HPO4,0.06g KH2PO4,0.2g MgSO4.7H20，Ig葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的模擬人體體液。
[0022]將銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，以能量彌散X射線探測(cè)器(EDX)測(cè)試電子導(dǎo)線的元素含量，計(jì)算銩、鎢、銅離子的溢出率分別為0.22ppm、0.26ppm、0.28ppm;以四探針測(cè)試儀測(cè)試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率為8.1 X 107S/m。
[0023]實(shí)施例2
[0024]將氯綸纖維依次用重量百分比濃度為10%的草酸水溶液、5%的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。
[0025]將4.4g 3-巰基丙基三乙氧基硅烷，10.6g氰基丙烯酸乙酯，2.Sg過(guò)氧化碳酸二環(huán)己酯溶于152g丙酮中，添加去離子水，配成體積為IL的改性劑溶液。
[0026]將洗凈的氯綸纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60°C干燥3小時(shí)，冷卻至室溫，得改性氯綸纖維。
[0027]將22.5g硫酸鋁，21.7g硝酸錳，21.9g酒石酸鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的活化劑溶液。
[0028]將改性氯綸纖維置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為3%的硼氫化鈉水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化氯綸纖維。
[0029]將22.8g硝酸銩，24.9g硫酸銅，56.4g鎢酸鈉，58.2g碳酸鈉，82.6g酒石酸鈉，4.4g二甲氨基硼烷，6.6g醋酸銨溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的銩鎢銅化學(xué)鍍?nèi)芤骸?br>[0030]將活化氯綸纖維置于銩鎢銅化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5°C化學(xué)鍍3小時(shí)，取出洗凈，烘干，得銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線。
[0031]將8gNaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3,0.14g CaCl2,0.06g Na2HPO4,0.06g KH2PO4,0.2g MgSO4.7H20，Ig葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的模擬人體體液。
[0032]將銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，以能量彌散X射線探測(cè)器(EDX)測(cè)試電子導(dǎo)線的元素含量，計(jì)算銩、鎢、銅離子的溢出率分別為0.33ppm、0.llppm、0.21ppm;以四探針測(cè)試儀測(cè)試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率為8.6X 107S/m。
[0033]實(shí)施例3
[0034]將氯給纖維依次用重量百分比濃度為10%的草酸水溶液、5 %的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。
[0035]將6g3-巰基丙基三乙氧基硅烷，12g氰基丙烯酸乙酯，3g過(guò)氧化碳酸二環(huán)己酯溶于200g丙酮中，添加去離子水，配成體積為IL的改性劑溶液。
[0036]將洗凈的氯綸纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60°C干燥3小時(shí)，冷卻至室溫，得改性氯綸纖維。
[0037]將30g硫酸鋁，30g硝酸猛，30g酒石酸鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的活化劑溶液。
[0038]將改性氯綸纖維置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為3%的硼氫化鈉水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化氯綸纖維。
[0039 ] 將30g硝酸鎊，30g硫酸銅，60g媽酸鈉，60g碳酸鈉，90g酒石酸鈉，6g 二甲氨基硼燒，9g醋酸銨溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的銩鎢銅化學(xué)鍍?nèi)芤骸?br>[0040]將活化氯綸纖維置于銩鎢銅化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5°C化學(xué)鍍3小時(shí)，取出洗凈，烘干，得銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線。
[0041]將8gNaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3,0.14g CaCl2,0.06g Na2HPO4,0.06g KH2PO4,
0.2g MgSO4.7H20，Ig葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的模擬人體體液。
[0042]將銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，以能量彌散X射線探測(cè)器(EDX)測(cè)試電子導(dǎo)線的元素含量，計(jì)算銩、鎢、銅離子的溢出率分別為
0.22ppm、0.31ppm、0.14ppm;以四探針測(cè)試儀測(cè)試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率為8.7X10TS/m。
[0043]實(shí)施例4
[0044]將氯綸纖維依次用重量百分比濃度為10%的草酸水溶液、5 %的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。
[0045]將3.3g 3-巰基丙基三乙氧基硅烷，10.6g氰基丙烯酸乙酯，2.9g過(guò)氧化碳酸二環(huán)己酯溶于161g丙酮中，添加去離子水，配成體積為IL的改性劑溶液。
[0046]將洗凈的氯綸纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60°C干燥3小時(shí)，冷卻至室溫，得改性氯綸纖維。
[0047]將22.4g硫酸鋁，21.8g硝酸錳，21.2g酒石酸鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的活化劑溶液。
[0048]將改性氯綸纖維置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為3%的硼氫化鈉水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化氯綸纖維。
[0049]將21.1g硝酸銩，22.3g硫酸銅，41.5g鎢酸鈉，51.7g碳酸鈉，71.9g酒石酸鈉，5.2g二甲氨基硼烷，7.4g醋酸銨溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的銩鎢銅化學(xué)鍍?nèi)芤骸?br>[0050]將活化氯綸纖維置于銩鎢銅化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5°C化學(xué)鍍3小時(shí)，取出洗凈，烘干，得銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線。
[0051]將8gNaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3,0.14g CaCl2,0.06g Na2HPO4,0.06g KH2PO4,
0.2g MgSO4.7H20，Ig葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的模擬人體體液。
[0052]將銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，以能量彌散X射線探測(cè)器(EDX)測(cè)試電子導(dǎo)線的元素含量，計(jì)算銩、鎢、銅離子的溢出率分別為
0.16ppm、0.38ppm、0.18ppm；以四探針測(cè)試儀測(cè)試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率為8.1 X 107S/mo。
[0053]實(shí)施例5
[0054]將氯給纖維依次用重量百分比濃度為10%的草酸水溶液、5 %的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。
[0055]將3g3-巰基丙基三乙氧基硅烷，9g氰基丙烯酸乙酯，Ig過(guò)氧化碳酸二環(huán)己酯溶于10g丙酮中，添加去離子水，配成體積為IL的改性劑溶液。
[0056]將洗凈的氯綸纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60°C干燥3小時(shí)，冷卻至室溫，得改性氯綸纖維。
[0057]將20g硫酸鋁，20g硝酸猛，20g酒石酸鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的活化劑溶液。
[0058]將改性氯綸纖維置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為3%的硼氫化鈉水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化氯綸纖維。
[0059]將20g硝酸鎊，20g硫酸銅，40g媽酸鈉，30g碳酸鈉，60g酒石酸鈉，3g 二甲氨基硼燒，6g醋酸銨溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的銩鎢銅化學(xué)鍍?nèi)芤骸?br>[0060]將活化氯綸纖維置于銩鎢銅化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5°C化學(xué)鍍3小時(shí)，取出洗凈，烘干，得銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線。
[0061]將8gNaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3,0.14g CaCl2,0.06g Na2HPO4,0.06g KH2PO4,
0.2g MgSO4.7H20，Ig葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的模擬人體體液。
[0062]將銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，以能量彌散X射線探測(cè)器(EDX)測(cè)試電子導(dǎo)線的元素含量，計(jì)算銩、鎢、銅離子的溢出率分別為
0.32ppm、0.1lppm、0.26ppm;以四探針測(cè)試儀測(cè)試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率為8.3 X 107S/m。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線的制備方法，其特征在于: 1)將氯綸纖維依次用重量百分比濃度為10%的草酸水溶液、5%的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干； 2)將洗凈的氯綸纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60°C干燥3小時(shí)，冷卻至室溫，得改性氯綸纖維； 3)將改性氯綸纖維置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為3%的硼氫化鈉水溶液中10分鐘，取出，用去離子水洗凈，得活化氯綸纖維； 4)將活化氯綸纖維置于銩鎢銅化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5°C化學(xué)鍍3小時(shí)，取出洗凈，烘干，得銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線。2.如權(quán)利要求1所述的銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線的制備方法，其特征在于所述的改性劑溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為: 3-巰基丙基三乙氧基硅烷濃度3?6 g/L; 氰基丙烯酸乙酯濃度9?12 g/L; 過(guò)氧化碳酸二環(huán)己酯濃度I?3 g/L; 丙酮濃度100?200 g/Lo3.如權(quán)利要求1所述的銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線的制備方法，其特征在于所述的活化劑溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為: 硫酸鋁濃度20?30g/L; 硝酸錳濃度20?30g/L; 酒石酸鈉濃度20?30g/L。4.如權(quán)利要求1所述的銩鎢銅合金/氯綸電子導(dǎo)線的制備方法，其特征在于所述的銩鎢銅化學(xué)鍍?nèi)芤旱呐浞绞侨軇槿ルx子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為: 硝酸銩濃度20?30g/L; 硫酸銅濃度20?30g/L; 鎢酸鈉濃度40?60g/L; 碳酸鈉濃度30?60g/L; 酒石酸鈉濃度60?90g/L; 二甲氨基硼烷濃度3?6g/L; 醋酸銨濃度6?9g/L。
【文檔編號(hào)】D06M13/232GK105957647SQ201610474425
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】藍(lán)碧健
【申請(qǐng)人】太倉(cāng)碧奇新材料研發(fā)有限公司