[发明专利]一种改性六方氮化硼粉体的生产工艺及其应用

说明书

本申请涉及一种改性六方氮化硼粉体的生产工艺及其应用。由如下方法制得：步骤1：称取氧化剂与六方氮化硼，混合均匀，加热，搅拌，过滤，冲洗，烘干，得到预处理的氮化硼；步骤2：称取催化剂加入预处理的氮化硼，振动，过滤，冲洗，得到的滤渣为羟基化的氮化硼；步骤3：称取改性剂，将混合液B加入改性剂中，搅拌反应，离心，过滤，烘干，粉碎，过筛，得到改性六方氮化硼粉体，所述改性剂由聚乙二醇、乙醇溶液以及氨丙基三乙氧基硅烷混合得到。本申请通过以上制备方法得到的改性六方氮化硼粉体，能够在聚合材料中具有较好分散性，使得该改性六方氮化硼粉体得到的聚合材料具有较好的导热性能，而该聚合材料制得的产品具有较好散热效果。

技术领域

本申请涉及粉体加工的技术领域，更具体地说，它涉及一种改性六方氮化硼粉体的生产工艺及其应用。

背景技术

六方氮化硼是一种六方晶体结构的无机非金属材料，具有与石墨相似的层状晶体结构，且具有较好的润滑性、电绝缘性、导热效果以及耐化学腐蚀性，使得六方氮化硼广泛应用于散热膜、化妆品以及复合导热材料等领域。

但随着科技的发展，人们对散热膜要求越来越高，目前六方氮化硼粉末生产效率低，操作繁琐，由于六方氮化硼具有很大的惰性，使得六方氮化硼不易与聚合物相结合，当六方氮化硼用于填充制备导热材料时，虽然能够起到增强导热材料的导热效果，但是六方氮化硼的用量大，且由于六方氮化硼的惰性大，使得六方氮化硼在导热材料的原料中分散效果不好，进而使得到的导热材料的导热效果不佳，因而通过该导热材料制得的制品的散热效果也未能得到满足消费者的需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供一种改性六方氮化硼粉体的生产工艺及其应用。

第一方面，本申请提供一种改性六方氮化硼粉体的生产工艺，采用如下的技术方案：

一种改性六方氮化硼粉体，由如下方法制得：

步骤1：按照重量份计，称取100-150份氧化剂和10-20份六方氮化硼，混合均匀，加热至35-55℃，搅拌反应30-60min，用质量分数为10-15％的碳酸钠溶液冲洗过滤，再用水冲洗过滤，将得到的滤渣进行烘干，得到预处理的氮化硼；

步骤2：按照重量份计，称取150-200份催化剂，加入步骤1中得到的预处理的氮化硼，振动反应15-25h，过滤，用水冲洗，得到的滤渣为羟基化的氮化硼；

步骤3：按照重量份计，称取120-150份改性剂，加入步骤2得到的羟基化的氮化硼中，搅拌反应10-20h，离心10-20min，过滤，烘干，粉碎，得到改性六方氮化硼粉体；

所述改性剂由聚乙二醇、质量分数为90-95％的乙醇溶液以及氨丙基三乙氧基硅烷混合得到。

上述氧化剂具有氧化性，通过将六方氮化硼加入氧化剂中，再进行加热搅拌，使氧化剂中的氧化离子渗入六方氮化硼的层结构内部进行氧化，进而使六方氮化硼的层结构松动；催化剂中含有大量羟基，再通过振动作用，使预处理的氮化硼容易在催化剂中进行羟基化，得到羟基化的氮化硼，减少六方氮化硼的惰性。

乙醇溶液作为溶剂，能够使聚乙二醇和氨丙基三乙氧基硅烷分散溶解，聚乙二醇具有较好的分散性，而氨丙基三乙氧基硅烷是一种硅烷偶联剂，能够与无机填料结合，并改善无机填料在聚合物中的润湿性和分散性，因此，通过乙醇溶液、聚乙二醇以及氨丙基三乙氧基硅烷得到的改性剂具有两相结合能力，起到连接聚合物与无机填料的“桥梁”，进而提高无机填料在聚合物中分散性，且具有很好的分散性，能够使羟基化的氮化硼均匀分散于改性剂，促进羟基化的氮化硼与氨丙基三乙氧基硅烷结合，使得到的改性六方氮化硼粉体在聚合材料的原料中具有较好的分散性，通过将改性六方氮化硼粉体制备的聚合材料具有很好的导热效果，进而提高通过聚合材料制得的产品的散热效果。

优选的，所述聚乙二醇、质量分数为90-95％的乙醇溶液以及氨丙基三乙氧基硅烷的重量比为1：100-150:1-2。