[发明专利]纳米氢氧化镁/六方氮化硼纳米复合材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种纳米氢氧化镁/六方氮化硼纳米复合材料及制备方法，首先对六方氮化硼进行剥离，将剥离的六方氮化硼粉末加入氯化镁溶液中，再加入氢氧化钠溶液进行反应后得纳米氢氧化镁/六方氮化硼纳米复合材料的粉末。本发明的制备过程简单、省时。同时，可以通过调整原料含量可以得到不同氢氧化镁负载量的纳米氢氧化镁/六方氮化硼纳米复合材料。与现有的技术相比，复合材料大幅提高了氢氧化镁的阻燃温度。在该材料受到大于340以上温度的加热时，尽管氢氧化镁开始分解，但氮化硼的耐高温性仍可使该材料具有阻燃性，从而提高了氢氧化镁材料的阻燃温度。

技术领域

本发明属于材料制备领域，涉及一种纳米氢氧化镁/六方氮化硼纳米复合材料及制备方法。

背景技术

火灾时全世界一种高发的、易造成重大经济损失和人员伤亡的灾害。据不完全统计，在经济方面，火灾引起的经济损失相当于欧洲和北美国家国民生产总值的0.2％ -0.3％。在人员死亡方面，在所有国家包括欧洲和北美的发达国家中都有数以千计与火灾有关的死亡(CN201110307227.7,中国)。加入阻燃剂是预防火灾的有效方法。在众多阻燃材料中，氢氧化镁(Mg(OH)₂)是一种较为理想的阻燃材料。例如，将其加入到塑料中可以阻止塑料的燃烧和产生烟雾。另外一方面，氢氧化镁在性能、价格、腐蚀性和毒性也具有很大的优势。氢氧化镁通常作为细分的粉末状填充剂掺入塑料中。为了获得所需的阻燃特性，相对较多量的氢氧化镁被加入到塑料中。一些情况下，氢氧化镁填充剂的重量与塑料物质的重量相等。然而，掺入大量颗粒填充剂可对塑料物质的抗张强度和其它机械特性有负作用。还已知含有大量氢氧化镁的塑料物质会吸收水分，从而降低抗张强度、增大老化速率(CN104609449A,中国)。

然而，当氢氧化镁加热到高于340度时即会分解。分解方程式如下： Mg(OH)₂＝MgO+H₂O。在分解过程中该反应会吸收大量的热，因此起到阻燃作用。然而，总的来说氢氧化镁的耐高温能力只有340度。在较高的温度下起不到防阻燃作用。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种纳米氢氧化镁/六方氮化硼纳米复合材料及制备方法，针对目前氢氧化镁阻燃温度只有340度的问题。在制备过程中加入六方氮化硼。由于六方氮化硼的可以承受1000度的高温。因此，该复合材料大幅提高了氢氧化镁的阻燃温度。在该材料受到大于340以上温度的加热时，尽管氢氧化镁开始分解，但氮化硼的耐高温性仍可使该材料具有阻燃性，从而提高了氢氧化镁材料的阻燃温度。

技术方案

一种纳米氢氧化镁/六方氮化硼纳米复合材料，其特征在于组份为：六方氮化硼的质量百分比为10％-20％，其余为氢氧化镁。

一种制备所述纳米氢氧化镁/六方氮化硼纳米复合材料的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、剥离六方氮化硼：将六方氮化硼粉末加入到二甲基甲酰胺中得到 2.9％-4.7％六方氮化硼溶液，在300W、80KHz的条件下超声8-12h，再以5000-7000 转/分钟的速度离心5-10分钟，在80-100摄氏度烘干即为剥离好的六方氮化硼粉末；

步骤2、制备纳米氢氧化镁/六方氮化硼：将氯化镁溶于去离子水中得到氯化镁溶液，加入六方氮化硼粉末至溶液中搅拌加热至180-220摄氏度，其中氯化镁，去离子水和六方氮化硼粉末的质量比为2:8:1；

再将氢氧化钠溶于去离子水中得到的氢氧化钠溶液，其中氢氧化钠与去离子水的质量比为6:250，

当氯化镁和剥离好的六方氮化硼的溶液加热到所需温度后开始向其中快速加入氢氧化钠溶液，之后保温24-48h后将其冷却至室温；加入的氢氧化钠与氯化镁的质量比为6:11；