[发明专利]六方氮化硼的改性方法及羟基改性氮化硼

说明书

本发明提供了一种六方氮化硼的改性方法，包括以下步骤：将六方氮化硼粉末在硝酸中进行预处理，得到硝酸预处理的氮化硼；将所述硝酸预处理的氮化硼分散在甲酸和硫酸的混合水溶液中，得到分散液；将所述分散液进行γ射线辐照处理，得到羟基改性氮化硼。本发明还提供了一种上述技术方案所述的改性方法得到的羟基改性氮化硼。本发明首先将六方氮化硼粉末在硝酸中进行预处理，然后将其分散在甲酸和硫酸的混合水溶液中，采用γ射线进行辐照处理，得到羟基改性氮化硼。本发明提供的方法条件温和，易于操作。

技术领域

本发明属于六方氮化硼技术领域，尤其涉及一种六方氮化硼的改性方法及羟基改性氮化硼。

背景技术

六方氮化硼(h-BN)是石墨的等电子体，具有与石墨类似的层状结构，被称为“白色石墨”。除了具有类似石墨的优良润滑性、机械性能和导热性外，h-BN还具备许多独特的性能，例如绝缘性好(带隙宽度为5.2-5.8eV)，热稳定性高(氮气气氛中使用温度可达2800℃)且不易氧化(氧化温度高于800℃)，耐辐射以及生物相容性好(Weng QH,Wang XB,Wang X,et al.Chemical Society Reviews,2016,45(14),3989-4012；Zhi CY,Bando Y,Tang CC,et al.Journal of Materials Chemistry,2008,18(33),3900-3908.)。近年来，用h-BN纳米管或纳米片作为填料改善聚合物基体的热学性能和绝缘阻燃性的研究引起了广泛的关注。研究发现，在环氧树脂中加入1wt％的BN纳米粒子(平均粒径2μm)便可使环氧树脂的释热速率峰值降低近一半(Yu B,Xing W,Guo W,et al.Journal of Materials ChemistryA,2016,4(19),7330-7340.)；加入50wt％的BN纳米片(平均长度1.56μm，平均厚度2.35nm)可以使复合物热导率提高40倍(Yu JH,Mo HL,Jiang PK.Polymers for AdvancedTechnologies,2015,26(5),514-520.)。

然而，h-BN化学性质稳定，表面缺乏活性基团，与大多数有机分子及聚合物分子链间缺乏强相互作用，因而在有机溶剂与聚合物基体中的分散性很差，这大大限制了h-BN对聚合物材料性能的改善效果。另一方面，h-BN的化学惰性又使其难以与其他物质反应进行表面改性。因此，开发经济、高效的h-BN表面修饰方法，增强其表面活性和反应性，是高性能聚合物/BN复合材料制备中一个关键且具有挑战性的课题。