随着电子电气行业的飞速发展,电磁辐射成为日益严重的问题。电磁屏蔽橡胶兼具电磁密封和环境密封能力,屏蔽效能高,环境适应性强,密度小,成本低,广泛应用于航空航天、电子通信、国防军事等领域。镀金属导电填料具有成本低、密度小、导电性好等优点,是最常用的电磁屏蔽填料。国内在这方面的研究与国外有较大差距,生产的镀金属粉体难以满足军工和民用市场的高端应用需求。多巴胺仿生修饰方法操作简便、环保安全、对基体材质无限制,是一种简单有效的表面修饰方法,能够有效提高银粒子与基体的结合力,得到高导电的镀银粉体。但是,多巴胺昂贵的成本和较长的反应时间限制了其工业化生产和应用。多巴胺优异的粘附性来源于其结构中的邻位酚羟基和氨基,因此,我们选用两种廉价的单体邻苯二酚和多胺来替代多巴胺对基体进行表面修饰,以降低生产成本。通过添加氧化剂促进邻苯二酚氧化为邻苯醌,加速酚胺沉积修饰,缩短反应时间。另外,植物中提取的多酚单宁酸富含邻苯二酚和连苯三酚基团,可以与金属离子快速螯合在基体表面沉积多酚-金属离子螯合层,是一种高效、环保的表面修饰方法。基于上述观点,本文研究了两种多元酚表面修饰方法改性多种基体,并制备了高导电镀银粉体。具体内容如下:(1)通过邻苯二酚与多胺的氧化共沉积对玻璃微珠进行了表面修饰。聚(邻苯二酚/多胺)(PCPA)沉积的最优化条件为:邻苯二酚与四乙烯五胺,摩尔比3:1,反应pH为9,反应时间4h。PCPA中的邻苯二酚基团和氨基具有吸附和还原银离子的作用,PCPA的修饰能有效提升银粒子与基体的结合力,得到银层均匀致密的镀银粉体,采用化学镀法制备了高导电的镀银玻璃微珠(1000 S/cm)。与多巴胺仿生修饰方法相比,酚胺仿生修饰方法成本低(多巴胺的1%),反应时间短(多巴胺的1/6)。在这基础上,通过添加氧化剂CuSO4/H2O2促进邻苯二酚氧化为邻苯醌,加快酚胺仿生修饰进程,将原本4h的沉积时间缩短为40min,采用化学法镀银法制备了电导率高达1000 S/cm的镀银玻璃微珠。镀银玻璃微珠/硅橡胶复合材料具有良好的机械性能和优异的电性能,能够满足企业需求。酚胺表面修饰方法高效可控,成本低廉,且PCPA层可以作为二次功能化的平台,在材料表面修饰及功能化领域有广阔的应用前景。(2)通过酚胺表面修饰方法改性不同形状(纤维状、球形、片状)、材质(聚合物、金属、碳材料)的基体并镀银,证明酚胺修饰方法具有与多巴胺修饰方法相同的普适性。采用酚胺仿生修饰芳纶纤维并化学镀银,制备了高导电(10000 S/cm)的镀银芳纶纤维,可用于电磁屏蔽织物或柔性导电材料。采用酚胺仿生修饰铝粉和石墨烯,通过“两步法”镀银,先生长种子,再成核增长,制备了高导电的镀银铝粉和镀银石墨烯(10000 S/cm)。镀银铝粉/硅橡胶复合材料具有良好的机械性能和优异的电性能,能够满足企业需求。另外,添加氧化剂过硫酸铵加速邻苯二酚的氧化,促进酚胺反应,将PCPA在石墨烯表面的沉积时间缩短至1h。“两步法”镀银的方法适用于表面较难镀银的基体,能制备高导电的镀银粉体,为材料表面金属化提供了一种新的思路。酚胺表面修饰方法适用于多种基体,不限制材料的形状和材质,具有很大的应用潜力。(3)采用植物多酚单宁酸(TA)与三价铁离子通过螯合作用在玻璃微珠表面快速沉积多酚-金属粘附层。沉积的最优化条件为:pH=8,FeⅢ浓度为0.10 g/L,反应时间1min。单宁酸中的连苯三酚基团和邻苯二酚基团具有吸附和还原银离子的作用,经过单宁酸-FeⅢ修饰后,银粒子的附着力得到提高。TA-FeⅢ修饰的玻璃微珠通过化学镀银制备了电导率高达1250 S/cm的镀银玻璃微珠,满足企业需求。单宁酸-三价铁螯合修饰的方法绿色环保、高效、成本低、适用范围广,在其修饰的表面可进行二次功能化,具有一定的工业化应用前景。