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，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踐意義。在已報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相互促進，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。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基團優(yōu)先與h-BN表面的B位結(jié)合。當許多不同類型的基團同時修飾為h-Bn時，這些基團也優(yōu)先與B原子結(jié)合。因此，H-BN羥基化的關(guān)鍵和難點在于B原子的化學(xué)活化，即B-N鍵的斷裂。
實踐證明，在強機械力、高溫高壓、強酸堿或強氧化等特殊條件下，B-N鍵的斷裂更容易實現(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，通常會產(chǎn)生羥基化的BNNS，因為在此過程中會剝離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層的邊緣會發(fā)生自卷曲，體系中的OH-等離子會嵌入到卷曲的H-BN層中，使H-BN納米片逐漸從塊狀H-BN上剝離，同時實現(xiàn)羥基化改性。
2.物理法制備羥基化H-BN
當通過超聲、球磨等物理手段加工塊狀H-Bn時，h-BN納米片在強烈的物理作用下會從原來的塊狀H-BN上剝離斷裂，使B原子位點充分暴露，易于結(jié)合-OH具有高化學(xué)勢，從而實現(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0.2mg/mL，h-bn在聚合物中的分散性也得到顯著改善，極大地擴展了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)合材料的機械性能。此外，無機填料與有機基體之間的鍵橋?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增強樹脂基復(fù)合材料的熱導(dǎo)率、拉伸強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，可以進一步對羥基進行改性，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現(xiàn)良好的分散。
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參考資料：https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-HGXC2020S1005.htm