[發明專利]一種中子屏蔽薄膜及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210169769.0
• 申請日: 2022-02-23
• 公開（公告）號: CN114539525A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 謝璠;代啟陽;卓龍海;陸趙情;高坤;代曦怡
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C08K9/06;C08K3/38;C08J5/18;C08L79/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 白文佳

1.一種中子屏蔽薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將導熱填料與中子屏蔽填料分別加入乙醇中，超聲處理，得到羥基化后的導熱填料與中子屏蔽填料，將有機硅烷試劑加入羥基化后的導熱填料以及中子屏蔽填料中，得到表面硅烷化的導熱填料以及中子屏蔽填料；

S2：將步驟S1得到的表面硅烷化的導熱填料以及中子屏蔽填料分散至強極性非質子溶劑中，并依次加入二胺單體以及二酐單體，攪拌進行原位聚合，得到導熱填料以及中子屏蔽填料改性的聚合物前驅體液；

S3：將步驟S2得到的導熱填料以及中子屏蔽填料改性的聚合物前驅體液制成薄膜，在干燥后，經高溫處理，得到導熱填料以及中子屏蔽填料改性的聚酰亞胺薄膜；

所述導熱填料為氮化硼、氧化鋁以及氧化鎂中的任意一種；

所述中子屏蔽填料為碳化硼、聚乙烯以及硼砂中的任意一種。

2.根據權利要求1所述的一種中子屏蔽薄膜的制備方法，其特征在于，所述有機硅烷試劑為γ―氨丙基三乙氧基硅烷或二叔丁基二氯硅烷。

3.根據權利要求1所述的一種中子屏蔽薄膜的制備方法，其特征在于，所述二胺單體為4，4-二氨基二苯醚、4，4-二氨基聯苯和對苯二胺中的一種或幾種的任意配比的混合物。

4.根據權利要求1所述的一種中子屏蔽薄膜的制備方法，其特征在于，所述二酐單體為均苯四甲酸酐、六氟二酐和3，3’，4，4’-二苯酮四酸二酐中的一種或幾種的任意配比的混合物。

5.根據權利要求1所述的一種中子屏蔽薄膜的制備方法，其特征在于，所述強極性非質子溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮以及二甲基亞砜中的一種或幾種的任意配比的混合物。

6.根據權利要求1所述的一種中子屏蔽薄膜的制備方法，其特征在于，所述導熱填料以及中子屏蔽填料改性的聚合物前驅體液中，所述導熱填料的顆粒尺寸為5μm～10μm，所述導熱填料的添加量為所述聚合物前驅體質量的10％～30％。

7.根據權利要求1所述的一種中子屏蔽薄膜的制備方法，其特征在于，所述導熱填料以及中子屏蔽填料改性的聚合物前驅體液中，所述中子屏蔽填料的顆粒尺寸為220nm～350nm，所述中子屏蔽填料的添加量為所述聚合物前驅體質量的8％～15％。

8.根據權利要求1所述的一種中子屏蔽薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中，將步驟S2得到的導熱填料以及中子屏蔽填料改性的聚合物前驅體液制成薄膜時，將第一體積的導熱填料以及中子屏蔽填料改性的聚合物前驅體液制成第一薄膜，干燥后，重復制膜過程若干次，直至干燥后薄膜的平均厚度為15μm～200μm。

9.一種中子屏蔽薄膜，其特征在于，通過權利要求1-8任意一項的方法制得，所述中子屏蔽薄膜的導熱率為2～5W/(m·K)，平均厚度為10μm～100μm。

10.根據權利要求9所述的中子屏蔽薄膜在中子屏蔽中的應用。