[发明专利]一种抗沉降碳化硼粉体的表面改性处理方法

说明书

本发明的目的在于公开一种抗沉降碳化硼粉体的表面改性处理方法，它包括以下步骤：(1)通过筛分的方式得到粒径均一的碳化硼粉体，然后加入稀酸溶液中，升温搅拌2‑4h并超声分散30‑60min，过滤后室温阴干，形成带酸性的小分子包覆层；(2)在阴干好的碳化硼粉体中加入正丁醇，蒸馏水，表面改性剂，在40‑60℃的温度下反应3‑4h，反复洗涤阴干后经真空干燥即得双包覆层的碳化硼粉体；与现有技术相比，碳化硼粉体的超声再分散与稀酸溶液的表面吸收，能形成带酸性的小分子包覆层，与表面改性剂发挥协同作用，有助于提高碳化硼的改性效果，方法简单，成本低，便于推广，实现本发明的目的。

技术领域

本发明涉及一种碳化硼粉体的表面改性处理方法，特别涉及一种抗沉降碳化硼粉体的表面改性处理方法。

背景技术

碳化硼作为最为高效的中子屏蔽吸收体已在核电、军工、存在辐照相关装备领域得到了广泛的应用。尤其是在以液态材料为基体的涂料、浇注灌封材料、涂层包覆材料的制备、存贮及使用过程中的高分散性、高稳定性成为材料质量的关键。

当无机颗粒经偶联剂改性后，它能与偶联剂表面活性基团发生接枝反应，形成稳定的化学键合作用，降低了部分极性官能团的数量。同时，偶联剂与基体之间又建立了化学亲和作用，这样便形成了填料与基体的化学键结合，改善了两相界面的相容性，实现复合材料性能的提高。由于偶联剂的“偶联”作用，改善了有机硅与B₄C的界面相容性,减少了界面缺陷及可能存在的空隙，提高了有机硅树脂对碳化硼粉体的润湿能力,改善了碳化硼粉体在有机硅树脂基料中的分散状态。在酸性条件下，B₄C和硅烷偶联剂发生水解缩合，将硅烷偶联剂接枝到B₄C的表面。由于硅烷偶联剂是一种含有四官能团的分子，在其分子中同时具有能和无机质材料(如玻璃、硅砂、金属等)化学结合的反应基团及与有机质材料(合成树脂等)化学结合的反应基团，经过改性之后的B₄C可以更好地和有机材料相容。

因此，特别需要一种抗沉降碳化硼粉体的表面改性处理方法，以解决上述现有存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗沉降碳化硼粉体的表面改性处理方法，针对现有技术的不足，工艺简单，改性效果好。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种抗沉降碳化硼粉体的表面改性处理方法，其特征在于，它包括以下步骤：

(1)通过筛分的方式得到粒径均一的碳化硼粉体，然后加入稀酸溶液中，升温搅拌2-4h并超声分散30-60min，过滤后室温阴干，形成带酸性的小分子包覆层；

(2)在阴干好的碳化硼粉体中加入正丁醇，蒸馏水，表面改性剂，在40-60℃的温度下反应3-4h，反复洗涤阴干后经真空干燥即得双包覆层的碳化硼粉体。

在本发明的一个实施例中，所述碳化硼粉体为纳米级和微米级粉体，其形态包括球形、片状、棒状、纤维状等多种形态。

在本发明的一个实施例中，所述稀酸包括但不限于盐酸、硫酸、硝酸、苯甲酸和小分子有机酸。

在本发明的一个实施例中，所述表面改性剂为氨甲基三甲氧基硅烷、氨乙基三甲氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、氨甲基三乙氧基硅烷、氨乙基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、N-氨乙基-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-氨丙基三乙氧基硅烷、N-氨乙基-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-氨乙基-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、氨甲基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基甲基二甲氧基硅烷、氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨甲基甲基二乙氧基硅烷、氨乙基甲基二乙氧基硅烷、氨丙基甲基二乙氧基硅烷(JH-M902)、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、甲基苯基三甲氧基硅烷等中的一种或多种的混合物。