[發明專利]一種納米金剛石粒子表面處理方法

無效

• 申請號: 02115230.6
• 申請日: 2002-05-17
• 公開（公告）號: CN1380363A
• 公開（公告）日: 2002-11-20
• 發明（設計）人: 曾漢民;安小寧
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C09C3/00
• 分類號: C09C3/00;C09C3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

????????????????????????????????????技術領域

本發明涉及一種納米金剛石粒子表面處理的方法。

????????????????????????????????????背景技術

納米金剛石粒子是以TNT為主要成分的混合炸藥爆炸后，負氧平衡炸藥中過剩的未氧化的碳在爆轟反應區的高溫高壓作用下轉化成的納米粒子。這種納米金剛石粒子除了具有最大的硬度、極高的導熱性、較高的耐磨性和良好的化學穩定性等金剛石的一般特性外，還具有較大的比表面積和較高的表面活性(Staver，A.M.；Gubareva，N.V.；Lyamkin，A.I.；Petrov，E.A.Fiz.Goreniya?Vzryva，1984，20，100-104)。近年來，納米金剛石粒子已經在潤滑(Chepovetskii，I.Kh.；Budnik，S.N.Sverkhtverd.Mater.，1993，3，48-50。)、研磨(Chkhalo，N.I.；Fedorchenko，M.V.；Kruglyakov，E.P.；Volokhov，A.I.；Baraboshkin，K.S.；Komarov，V.F.；Kostyukov，S.I.；Petrov，E.A.NIST?Spec.Publ.，1995，88，27-30。)、復合鍍(Tarozaite，R.；Luneckas，A.Chemija，1992，3，143-157。)、高強度樹脂和橡膠(Takeshima，Eiki.Jpn.Kokai?Tokkyo?Koho，JP?62250172?A2，31?Oct?1987?Showa，8?pp.)等領域得到了廣泛應用。納米金剛石粒子在其應用時，首先需要分散在一定的介質中。通常納米金剛石粒子如具有較好的懸浮性，其應用效果也較好(Loktev，V.F.；Makal’skii，V.I.；Stoyanova，I.V.；Kalinkin，A.V.；Likholobov，V.A.；Mit’kin，V.N.Carbon，1991，29，817-19)。

????????????????????????????????????發明內容

本發明的目的是提供一種納米金剛石粒子表面處理的方法。該方法通過采用表面改性試劑對納米金剛石粒子的表面進行修飾，使其表面分別接枝上不同鏈長和不同功能團的有機分子，從而改變了納米金剛石粒子的表面結構，極大的提高了納米金剛石粒子的在不同分散介質中的懸浮性。

本發明方法的具體工藝步驟如下：

將納米金剛石粒子超聲分散在含有硅烷表面改性試劑的常用無水有機溶劑中，攪拌反應24～48小時，離心分離出納米金剛石粒子，依次用常用無水有機溶劑，無離子水洗滌，在恒溫50～60℃真空干燥24～48小時，得到所需的表面具有不同活性基團的納米金剛石粒子。

上述方法中使用的無水有機溶劑最好為：甲苯、乙醚或丙酮；硅烷表面改性試劑最好是N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-乙烯基三乙氧基硅烷；硅烷表面改性劑的無水有機溶劑溶液中硅烷表面改性劑的濃度一般為0.5％～99.0％(W/W，常用為10％～50％)；納米金剛石粒子與硅烷表面改性劑的無水有機溶劑溶液的固液比為：1∶10～1∶100(W/V，常用為1∶20～1∶60)。

上述本發明方法制備的納米金剛石粒子表面的功能團可采用紅外光譜法，X射線光電子能譜法或熱解重量分析法確定，懸浮性采用濁度分光光度法測定。

本發明的制備方法使不同鏈長及不同功能團的有機分子通過化學鍵的方式結合在納米金剛石粒子的表面，改變納米金剛石粒子的親水性和親油性，極大地提高了納米金剛石粒子在水相及油相中的懸浮性。故本發明具有廣闊的應用前景。

以下通過實施例和附圖對本發明作進一步說明。

??????????????????????????????????????附圖說明

圖1是采用N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷修飾納米金剛石粒子的紅外光譜圖；

圖2是納米金剛石粒子表面的熱解重量分析圖譜。(a.納米金剛石，b.納米金剛石修飾后)；

圖3是采用γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷修飾納米金剛石粒子的紅外光譜圖。

????????????????????????????????????具體實施方式

實施例1