氮化硼羥基化的方法

天元航材化工原料廠家的小編今天給大家介紹下關(guān)于氮化硼羥基化的方法的相關(guān)介紹，我們是一家生產(chǎn)銷售六方氮化硼，白石墨等化工原料的廠家，已有50年的生產(chǎn)工藝經(jīng)驗(yàn)，我們的六方氮化硼屬于六方晶系，具有和石墨烯相同的六方晶體結(jié)構(gòu)，是由多層結(jié)構(gòu)堆疊起來的，那么您知道什么是羥基化的氮化硼嗎？我們一起來看看吧！

氮化硼具有優(yōu)良的導(dǎo)熱和絕緣性能，廣泛應(yīng)用于導(dǎo)熱、絕緣和潤滑領(lǐng)域。但未經(jīng)改性的氮化硼與溶劑和樹脂的相容性較差，直接用作填料時(shí)難以發(fā)揮其優(yōu)良性能。因此，如何有效提高氮化硼的分散能力和性能具有非常重要的理論和實(shí)踐意義。在已報(bào)道的氮化硼改性方法中，羥基化改性最為常見，最具應(yīng)用潛力。
以六方氮化硼為原料，在堿性溶液中分散，在超聲波高溫高壓恒溫反應(yīng)釜中反應(yīng)，一步法制備出二維輕堿氮化硼。其中，六方氮化硼剝離與輕堿同時(shí)相互促進(jìn)，大大提高了剝離效率，得到的二維納米片更薄，分散性能優(yōu)異，具有制備簡單、成本低、易于制備等特點(diǎn)。工業(yè)大批量生產(chǎn)。
由六方氮化硼制備羥基化氮化硼的步驟如下：
在H-BN表面的羥基化修飾過程中，-OH基團(tuán)優(yōu)先與h-BN表面的B位結(jié)合。當(dāng)許多不同類型的基團(tuán)同時(shí)修飾為h-Bn時(shí)，這些基團(tuán)也優(yōu)先與B原子結(jié)合。因此，H-BN羥基化的關(guān)鍵和難點(diǎn)在于B原子的化學(xué)活化，即B-N鍵的斷裂。
實(shí)踐證明，在強(qiáng)機(jī)械力、高溫高壓、強(qiáng)酸堿或強(qiáng)氧化等特殊條件下，B-N鍵的斷裂更容易實(shí)現(xiàn)。因此，H-BN的羥基化根據(jù)作用方式的不同可分為物理方法和化學(xué)方法。此外，通常會(huì)產(chǎn)生羥基化的BNNS，因?yàn)樵诖诉^程中會(huì)剝離h-Bn薄片。
1.化學(xué)法制備羥基化H-BN
除物理方法外，h-Bn還可以通過一些特殊化學(xué)試劑與H-BN的化學(xué)作用進(jìn)行剝離、層狀斷裂和羥基化改性?；瘜W(xué)試劑通常為熔融氫氧化物、雙氧水等，在這些試劑的作用下，H-BN層的邊緣會(huì)發(fā)生自卷曲，體系中的OH-等離子會(huì)嵌入到卷曲的H-BN層中，使H-BN納米片逐漸從塊狀H-BN上剝離，同時(shí)實(shí)現(xiàn)羥基化改性。
2.物理法制備羥基化H-BN
當(dāng)通過超聲、球磨等物理手段加工塊狀H-Bn時(shí)，h-BN納米片在強(qiáng)烈的物理作用下會(huì)從原來的塊狀H-BN上剝離斷裂，使B原子位點(diǎn)充分暴露，易于結(jié)合-OH具有高化學(xué)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)H-Bn的羥基化改性。
那么羥基化h-BN在復(fù)合材料中的應(yīng)用情況如何呢？一起來看看！
經(jīng)過羥基化改性后，H-BN在水中的溶解度可達(dá)0.2mg/mL，h-bn在聚合物中的分散性也得到顯著改善，極大地?cái)U(kuò)展了h-bn在聚合物中的應(yīng)用潛力。例如，H-BN的高導(dǎo)熱性可以更快地傳遞樹脂疊層中的熱量，從而增強(qiáng)復(fù)合材料的導(dǎo)熱性；H-BN的剛度允許更多的應(yīng)力從基體轉(zhuǎn)移到填料，從而提高復(fù)合材料的機(jī)械性能。此外，無機(jī)填料與有機(jī)基體之間的鍵橋?qū)е陆缑鏄O化，從而提高了復(fù)合材料的介電常數(shù)。
與純樹脂相比，羥基化H-BN增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的熱導(dǎo)率、拉伸強(qiáng)度和楊氏模量均有一定程度的提高。但由于羥基化h-BN中b-N和B-O鍵的極性和聚合物碳鏈的極性差異較大，聚合物h-BN與樹脂之間會(huì)出現(xiàn)裂紋和裂紋。反過來，形成熱邊界電阻，導(dǎo)致無法在材料中形成連續(xù)的熱路徑。因此，羥基化H-BN改性復(fù)合材料的熱導(dǎo)率沒有顯著提高。為了充分發(fā)揮H-BN優(yōu)異的導(dǎo)熱性，可以進(jìn)一步對(duì)羥基進(jìn)行改性，獲得更多結(jié)構(gòu)和種類的H-BN衍生物，從而在樹脂基體中實(shí)現(xiàn)良好的分散。
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參考資料：https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-HGXC2020S1005.htm