本發(fā)明屬于可穿戴電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線的制備方法。

背景技術(shù)：

目前，可穿戴無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。軍事上，可穿戴無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以隨時檢測士兵的體征狀態(tài)，并將相關(guān)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至控制指揮中心，從而及時發(fā)現(xiàn)傷病員的位置及狀態(tài)，進(jìn)而實施相應(yīng)措施，降低士兵的死亡、傷殘率；在搶險救災(zāi)中，通過可穿戴無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以即時監(jiān)控?fù)岆U救災(zāi)人員的生理健康狀態(tài)和所處的環(huán)境，從而進(jìn)行風(fēng)險評估，這對于降低惡劣環(huán)境下工作人員的傷亡率具有十分重要的意義；在體育比賽中，教練可以通過運行的可穿戴無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實時獲得場上運動員的生理健康狀態(tài)，從而可以更加科學(xué)的對比賽戰(zhàn)術(shù)、訓(xùn)練計劃等進(jìn)行調(diào)控、指導(dǎo)；在醫(yī)院、養(yǎng)老院和社區(qū)等場合，可以通過可穿戴無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對被監(jiān)控人的生理數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、分析及處理，實現(xiàn)對人體生理健康狀況的實時顯示、早期預(yù)警和長期跟蹤，最終達(dá)到以預(yù)防為主、無癥自診和日常監(jiān)護(hù)的目的，降低醫(yī)療成本，解決老年化社會的監(jiān)控監(jiān)護(hù)等問題。

滌綸是合成纖維中的一個重要品種，是我國聚酯纖維的商品名稱。它是以精對苯二甲酸（PTA）或?qū)Ρ蕉姿岫柞ィ―MT）和乙二醇（EG）為原料經(jīng)酯化或酯交換和縮聚反應(yīng)而制得的成纖高聚物——聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），經(jīng)紡絲和后處理制成的纖維。

用于可穿戴智能服裝的電子導(dǎo)線，由于與身體長時間接觸，安全問題一直存在風(fēng)險，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，對人體不利。本發(fā)明是在滌綸表面被覆一層鈥鋅銅合金層，核心工藝是在鐵錳復(fù)合催化活化下，在化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，稀土元素鈥進(jìn)入鋅銅合金的晶格中，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試，鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線的金屬離子溢出率小于百萬分之一（1ppm），說明該材料具有極高的生物環(huán)境可靠性；鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率高于銅，達(dá)到8×10⁷S/m以上，是目前所有導(dǎo)電滌綸復(fù)合材料中最好的。綜上所述，本發(fā)明提出的鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線的制備方法具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步，即具備創(chuàng)造性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明屬于可穿戴電子領(lǐng)域，涉及一種鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線的制備方法。該制備方法的步驟如下：

1）將滌綸纖維依次用重量百分比濃度為10%的水合肼水溶液、5%的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干；

2）將洗凈的滌綸纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60℃干燥3小時，冷卻至室溫，得改性滌綸纖維；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-氨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，過氧化環(huán)己酮濃度1～3g/L，丙酮濃度100～200g/L。

3）將改性滌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，得活化滌綸纖維；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：硝酸亞鐵濃度20～30g/L，硝酸錳濃度20～30g/L，檸檬酸鈉濃度20～30g/L。

4）將活化滌綸纖維置于鈥鋅銅化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5℃化學(xué)鍍3小時，取出洗凈，烘干，得鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線。其中鈥鋅銅化學(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：硝酸鈥濃度20～30g/L；硫酸銅濃度20～30g/L；硝酸鋅濃度40～60g/L；碳酸鈉濃度30～60g/L；檸檬酸鈉濃度60～90g/L；二甲氨基硼烷濃度3～6g/L；硫酸銨濃度6～9g/L。

5）鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線測試表征。將鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37℃放置180天，取出，以能量彌散X射線探測器（EDX）測試電子導(dǎo)線的元素含量，計算鈥、鋅、銅離子的溢出率；以四探針測試儀測試電子導(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/L，KH₂PO₄ 0.06g/L，MgSO₄.7H₂O 0.2g/L,葡萄糖1g/L。

鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線可用于智能服裝，應(yīng)用前景明朗，市場潛力巨大。

具體實施方式

下面通過實施例進(jìn)一步描述本發(fā)明

實施例1

將滌綸纖維依次用重量百分比濃度為10%的水合肼水溶液、5%的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。

將3.6g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷，9g氰基丙烯酸乙酯，2.7g過氧化環(huán)己酮溶于168g丙酮中，添加去離子水，配成體積為1L的改性劑溶液。

將洗凈的滌綸纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60℃干燥3小時，冷卻至室溫，得改性滌綸纖維。

將29g硝酸亞鐵，21g硝酸錳，25g檸檬酸鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為1L的活化劑溶液。

將改性滌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，得活化滌綸纖維。

將24g硝酸鈥，23g硫酸銅，49g硝酸鋅，57g碳酸鈉，75g檸檬酸鈉，4g二甲氨基硼烷，9g硫酸銨溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為1L的鈥鋅銅化學(xué)鍍?nèi)芤骸?/p>

將活化滌綸纖維置于鈥鋅銅化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5℃化學(xué)鍍3小時，取出洗凈，烘干，得鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線。

將8g NaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO₃，0.14g CaCl₂，0.06g Na₂HPO₄，0.06g KH₂PO₄，0.2g MgSO₄.7H₂O，1g葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為1L的模擬人體體液。

將鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37℃放置180天，取出，以能量彌散X射線探測器（EDX）測試電子導(dǎo)線的元素含量，計算鈥、鋅、銅離子的溢出率分別為0.7ppm、0.6ppm、0.8ppm；以四探針測試儀測試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率為8.1×10⁷S/m。

實施例2

將滌綸纖維依次用重量百分比濃度為10%的水合肼水溶液、5%的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。

將6g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷，12g氰基丙烯酸乙酯，3g過氧化環(huán)己酮溶于200g丙酮中，添加去離子水，配成體積為1L的改性劑溶液。

將洗凈的滌綸纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60℃干燥3小時，冷卻至室溫，得改性滌綸纖維。

將30g硝酸亞鐵，30g硝酸錳，30g檸檬酸鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為1L的活化劑溶液。

將改性滌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，得活化滌綸纖維。

將30g硝酸鈥，30g硫酸銅，60g硝酸鋅，60g碳酸鈉，90g檸檬酸鈉，6g二甲氨基硼烷，9g硫酸銨溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為1L的鈥鋅銅化學(xué)鍍?nèi)芤骸?/p>

將活化滌綸纖維置于鈥鋅銅化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5℃化學(xué)鍍3小時，取出洗凈，烘干，得鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線。

將8g NaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO₃，0.14g CaCl₂，0.06g Na₂HPO₄，0.06g KH₂PO₄，0.2g MgSO₄.7H₂O，1g葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為1L的模擬人體體液。

將鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37℃放置180天，取出，以能量彌散X射線探測器（EDX）測試電子導(dǎo)線的元素含量，計算鈥、鋅、銅離子的溢出率分別為0.27ppm、0.46ppm、0.61ppm；以四探針測試儀測試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率為8.4×10⁷S/m。

實施例3

將滌綸纖維依次用重量百分比濃度為10%的水合肼水溶液、5%的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。

將4.4g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷，11.2g氰基丙烯酸乙酯，2.1g過氧化環(huán)己酮溶于155g丙酮中，添加去離子水，配成體積為1L的改性劑溶液。

將洗凈的滌綸纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60℃干燥3小時，冷卻至室溫，得改性滌綸纖維。

將22.6g硝酸亞鐵，27.3g硝酸錳，26.7g檸檬酸鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為1L的活化劑溶液。

將改性滌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，得活化滌綸纖維。

將21.8g硝酸鈥，22.9g硫酸銅，53.4g硝酸鋅，51.2g碳酸鈉，88.6g檸檬酸鈉，4.4g二甲氨基硼烷，6.8g硫酸銨溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為1L的鈥鋅銅化學(xué)鍍?nèi)芤骸?/p>

將活化滌綸纖維置于鈥鋅銅化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5℃化學(xué)鍍3小時，取出洗凈，烘干，得鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線。

將8g NaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO₃，0.14g CaCl₂，0.06g Na₂HPO₄，0.06g KH₂PO₄，0.2g MgSO₄.7H₂O，1g葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為1L的模擬人體體液。

將鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37℃放置180天，取出，以能量彌散X射線探測器（EDX）測試電子導(dǎo)線的元素含量，計算鈥、鋅、銅離子的溢出率分別為0.33ppm、0.36ppm、0.38ppm；以四探針測試儀測試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率為8.8×10⁷S/m。

實施例4

將滌綸纖維依次用重量百分比濃度為10%的水合肼水溶液、5%的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。

將3.2g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷，11.5g氰基丙烯酸乙酯，2.6g過氧化環(huán)己酮溶于163g丙酮中，添加去離子水，配成體積為1L的改性劑溶液。

將洗凈的滌綸纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60℃干燥3小時，冷卻至室溫，得改性滌綸纖維。

將28.1g硝酸亞鐵，23.4g硝酸錳，26.1g檸檬酸鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為1L的活化劑溶液。

將改性滌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，得活化滌綸纖維。

將23.8g硝酸鈥，26.9g硫酸銅，42.1g硝酸鋅，56.7g碳酸鈉，77.6g檸檬酸鈉，5.1g二甲氨基硼烷，7.8g硫酸銨溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為1L的鈥鋅銅化學(xué)鍍?nèi)芤骸?/p>

將活化滌綸纖維置于鈥鋅銅化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5℃化學(xué)鍍3小時，取出洗凈，烘干，得鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線。

將8g NaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO₃，0.14g CaCl₂，0.06g Na₂HPO₄，0.06g KH₂PO₄，0.2g MgSO₄.7H₂O，1g葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為1L的模擬人體體液。

將鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37℃放置180天，取出，以能量彌散X射線探測器（EDX）測試電子導(dǎo)線的元素含量，計算鈥、鋅、銅離子的溢出率分別為0.22ppm、0.34ppm、0.54ppm；以四探針測試儀測試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率為8.3×10⁷S/m。。

實施例5

將滌綸纖維依次用重量百分比濃度為10%的水合肼水溶液、5%的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。

將3g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷，9g氰基丙烯酸乙酯，1g過氧化環(huán)己酮溶于100g丙酮中，添加去離子水，配成體積為1L的改性劑溶液。

將洗凈的滌綸纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60℃干燥3小時，冷卻至室溫，得改性滌綸纖維。

將20g硝酸亞鐵，20g硝酸錳，20g檸檬酸鈉溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為1L的活化劑溶液。

將改性滌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，得活化滌綸纖維。

將20g硝酸鈥，20g硫酸銅，40g硝酸鋅，30g碳酸鈉，60g檸檬酸鈉，3g二甲氨基硼烷，6g硫酸銨溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為1L的鈥鋅銅化學(xué)鍍?nèi)芤骸?/p>

將活化滌綸纖維置于鈥鋅銅化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5℃化學(xué)鍍3小時，取出洗凈，烘干，得鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線。

將8g NaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO₃，0.14g CaCl₂，0.06g Na₂HPO₄，0.06g KH₂PO₄，0.2g MgSO₄.7H₂O，1g葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為1L的模擬人體體液。

將鈥鋅銅合金/滌綸電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37℃放置180天，取出，以能量彌散X射線探測器（EDX）測試電子導(dǎo)線的元素含量，計算鈥、鋅、銅離子的溢出率分別為0.32ppm、0.61ppm、0.77ppm；以四探針測試儀測試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率為8.5×10⁷S/m。