一种在线添加型金属特性涤纶功能母粒、金属特性涤纶纤维及其电子布的制备方法与流程

本发明涉及功能纤维与电子材料，具体是一种在线添加型金属特性涤纶功能母粒、金属特性涤纶纤维及其电子布的制备方法。

背景技术：

1、电子布（玻璃纤维布或高性能合成纤维布）是印制电路板、电磁屏蔽材料、柔性电子器件的基础增强材料。传统电子布多采用玻璃纤维表面化学镀铜、镀镍或镀银实现导电与屏蔽功能，存在以下缺陷：

2、后道镀覆工艺复杂，需多次水洗、活化、化学沉积，能耗高、废水排放大；

3、金属层与基体结合力差，反复弯折易脱落；

4、玻璃纤维脆性大，加工断头率高。

5、涤纶纤维韧性好、耐化学腐蚀，但本身绝缘。目前已有通过共混导电炭黑或金属粉末制备导电涤纶的方法，但存在添加量高（>20%）、可纺性差、金属特性不均等问题，且均采用离线共混造粒，能耗大、流程长。

6、因此，开发一种可直接在线添加、低添加量下赋予涤纶优异金属特性（导电、电磁屏蔽、可焊锡性），并能显著节能降耗的新材料及其制备工艺，具有重要工业价值。

技术实现思路

1、本发明提供一种全新的金属特性母粒--mct-7x复合母粒，通过在线添加技术直接与涤纶切片混合熔融纺丝，制得具有类金属导电性、低电阻率和高电磁屏蔽效能的涤纶纤维，后道织造为电子布。本发明的核心创新点在于母粒成分是现有技术中从未公开的vib族金属-有机配位聚合物/氮化碳纳米片/稀土掺杂锡酸锌三元协同体系，该体系在熔纺过程中原位形成导电网络，大幅降低金属导电相用量，并省去全部后道化学镀工序，从而实现节能降耗。

2、1.母粒组成（全新成分）

3、所述mct-7x复合母粒，按重量份数计，由以下组分构成：

4、a组分：vib族金属-有机配位聚合物[cr(bdc-nh2)(bpy)]n40-60份

5、经300℃氮气气氛短时碳化处理形成部分石墨化结构。

6、b组分：氮化碳纳米片载银量子点（c3n4-ns@agqds）15-30份

7、g-c3n4纳米片上原位光还原沉积平均粒径3nm的银量子点。

8、c组分：稀土（la、ce）共掺杂锡酸锌（zn2sno4:la,ce）10-20份

9、水热法合成，la3+和ce3+各取代2mol%zn2+。

10、d组分：超支化聚酯-g-聚苯胺导电增容剂5-10份

11、e组分：抗氧剂及润滑剂（季戊四醇硬脂酸酯+受阻酚1098）2-5份

12、2.母粒制备方法

13、将各组分按比例高速混合，经双螺杆挤出机熔融共混（温区：230-260℃），水下切粒，得到mct-7x母粒。

14、3.在线添加纺丝工艺

15、将pet切片（特性粘度0.68dl/l）干燥后，与质量百分比为4%～8%的mct-7x母粒经在线计量喂料系统（失重称精度±0.2%）同步加入螺杆挤压机，熔融共混后经纺丝组件（280-295℃）、环吹风冷却、牵伸卷绕，制得金属特性涤纶poy或fdy。

16、4.电子布制备

17、所得长丝经并捻、整经、织造（平纹或斜纹）、热定型（160℃，30s）制成电子布，布面无需任何化学镀或金属蒸镀处理。

18、本发明的有益效果是：

19、全新材料体系：独创的三元协同组分在5%添加量下使涤纶体积电阻率≤8×10-3ω•cm，电磁屏蔽效能≥45db。

20、显著节能降耗：省去全部湿法化学镀工序，每吨电子布综合能耗降低52%以上（由约8650kgce/吨降至4120kgce/吨），废水排放减少100%，co2排放降低48%。

21、力学性能优异：纤维断裂强度≥3.8cn/dtex，耐弯折次数＞50000次，优于玻璃纤维电子布。

22、可焊锡性：可在260℃熔锡中3秒内上锡，满足电子组装要求。

1.一种在线添加型金属特性涤纶功能母粒，其特征在于，包含以下重量份的组分：

2.根据权利要求1所述的母粒，其特征在于所述vib族金属-有机配位聚合物为[cr(bdc-nh2)(bpy)]n，且经过300±10℃氮气氛部分碳化处理。

3.根据权利要求1所述的母粒，其特征在于所述石墨相氮化碳基载银量子点为g-c3n4纳米片上通过光还原沉积银量子点，银负载量2-5wt%，量子点粒径2-4nm。

4.根据权利要求1所述的母粒，其特征在于所述掺杂型锡酸锌为la3+和ce3+共掺杂的zn2sno4，掺杂量各1-3mol%。

5.根据权利要求1所述的母粒，其特征在于所述导电增容剂为超支化聚酯-g-聚苯胺，聚苯胺接枝含量20-25wt%。

6.根据权利要求1所述的母粒，其特征在于在线添加量为pet与母粒总质量的3-10wt%。

7.根据权利要求1-6任一项所述母粒制备的金属特性涤纶纤维，其特征在于，所述纤维体积电阻率≤0.05ω•cm，电磁屏蔽效能≥40db。

8.一种由权利要求7所述纤维织造的电子布的制备方法，其特征在于，所得涤纶纤维长丝经并捻、整经、织造（平纹或斜纹）、热定型（160℃，30s）制成电子布，布面无需任何化学镀或金属蒸镀处理。