[发明专利]一种改性氮化硼纳米片的制备方法及改性氮化硼纳米片的应用

说明书

本公开提供了一种改性氮化硼纳米片的制备方法，所述制备方法为：将吡咯和表面活性剂溶于有机溶剂中，进行超声搅拌，超声搅拌后加入氮化硼纳米片，然后再次进行超声搅拌得到混合溶液，将混合溶液在冰浴条件下加入氧化剂，然后搅拌反应后再进行过滤，收集过滤得到的固体，然后将收集的固体利用有机溶剂进行洗涤去除未反应的氧化剂，然后进行真空干燥，最后得到改性氮化硼纳米片。所述改性氮化硼纳米片的制备方法中利用Ppy对氮化硼纳米片BNNS进行非共价修饰，通过BNNS与芳香性吡咯分子之间的强п‑п相互作用合成了BP纳米片，提高了BNNS在有机溶剂中的分散性。

技术领域

本公开涉及防腐涂料技术领域，具体涉及一种改性氮化硼纳米片的制备方法及改性氮化硼纳米片的应用。

背景技术

石墨烯具有单原子层结构和分子不渗透性，近年来在腐蚀防护领域受到了越来越多的关注，被认为是最薄的防护材料。然而，石墨烯是一种导电的碳材料，具有很强的“促腐蚀活性”，石墨烯/聚合物复合防腐层的损伤会引起石墨烯与金属基体之间的“微电偶腐蚀”，加剧金属基体的腐蚀，极大地限制了石墨烯在防腐中的应用。专利CN109593391A公开了一种制备石墨烯防腐涂料的方法，其以热固性丙烯酸树脂为基体，添加石墨烯、苯乙烯、液体石蜡、硬脂酸、异丙醇铝等填料和加工助剂得到石墨烯防腐涂料，但此种防腐材料会因为石墨烯的导电性在长期的防腐过程中而进一步腐蚀被保护的金属。

氮化硼(BN)被称为“白色石墨烯”，是结构相似的石墨等电子体。单层或多层的氮化硼纳米片(BNNS)具有许多与石墨烯相似的优异性能，如疏水性、隔氧性、优异的化学和热稳定性以及较高的机械强度。与石墨烯不同的是BNNS避免了石墨烯导电限制，在金属腐蚀防护领域具有独特的应用价值。但BN粉体的相容性较差，有时甚至会降低复合材料的力学性能，聚合物与填料的相分离，导致掺h-BN涂层很难在较长时间内获得较好的性能。因此，提高BNNS在有机溶剂中的分散性是解决这一问题的关键。

专利CN107324296A公开了一种羟基改性六方氮化硼的制备方法，所述方法使通过将六方氮化硼粉末在硝酸中进行预处理，再将所述预处理的氮化硼分散在甲酸和硫酸的混合水溶液中，然后进行γ射线辐照处理，得到羟基改性氮化硼，但所述方法在制备过程中使用了大量的硝酸，甲酸，硫酸等化学溶剂，容易造成环境污染。

发明内容

本公开的目的是提供一种改性氮化硼纳米片的制备方法及改性氮化硼纳米片的应用，以达到提高氮化硼纳米片的分散性的目的。

为实现上述目的，技术方案如下：

一种改性氮化硼纳米片的制备方法，所述制备方法为：将吡咯和表面活性剂溶于有机溶剂中，进行超声搅拌，超声搅拌后加入氮化硼纳米片，然后再次进行超声搅拌得到均匀的混合溶液，将混合溶液在冰浴条件下加入氧化剂，然后搅拌反应后再进行过滤，收集过滤得到的固体，然后将收集的固体利用有机溶剂进行洗涤去除未反应的氧化剂，然后进行真空干燥，最后得到改性氮化硼(BNNS@Ppy，BP)纳米片。

所述超声搅拌中超声的功率为240W，所述超声搅拌的时间为0.5-1.5h；优选地所述冰浴的温度为0℃；优选地所述有机溶剂的浓度为50％，所述有机溶剂为乙醇、异丙醇或N-甲基吡咯烷酮。

所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十八胺或月桂酰谷氨酸钠；优选地所述氧化剂为过硫酸铵或氯化铁。

所述表面活性剂与氮化硼纳米片的质量比为1：60，所述氧化剂与吡咯的摩尔比为1：1，所述吡咯与表面活性剂的质量比为20：1，所述吡咯与有机溶剂的体积比为1：200。

一种改性氮化硼纳米片的制备方法所制备的改性氮化硼纳米片在防腐涂料中的应用，其特征在于，所述防腐涂料的组分包括：氮化硼纳米片、聚吡咯(Ppy)、BP纳米片和环氧树脂。

所述环氧树脂为E44或E51。