[發明專利]六方氮化硼及其制備方法和導熱橡膠

在審

• 申請號: 202210515165.7
• 申請日: 2022-05-12
• 公開（公告）號: CN114804041A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 黃瑩瑩;沈玉夢;蔣學鑫;王韶暉
• 申請（專利權）人: 安徽壹石通材料科技股份有限公司
• 主分類號: C01B21/064
• 分類號: C01B21/064;C08K3/38;C08L83/04
• 代理公司: 合肥中博知信知識產權代理有限公司 34142
• 代理人: 管秋香

本發明公開了一種六方氮化硼及其制備方法和導熱橡膠，涉及導熱材料技術領域，所述制備方法包括以下步驟：(1)將硼源、氮源溶解于溶劑中，并進行攪拌反應，得到前驅體；(2)在含氧氛圍中，將所述前驅體進行第一焙燒，得到中間體；(3)在氮氣氛圍中，將所述中間體進行第二焙燒，得到六方氮化硼。通過本發明的方法制備得到的六方氮化硼在橡膠基體中的填充量可以高達65％，能夠有效的形成導熱網絡，改善橡膠的導熱性。

技術領域：

本發明涉及導熱材料技術領域，具體涉及一種六方氮化硼及其制備方法與導熱橡膠。

背景技術：

六方氮化硼(h-BN)在結構上與石墨相似，被稱為“白石墨”，具有耐酸堿、抗氧化等優點，此外它還具有出眾的熱穩定性和良好的絕緣性。h-BN在藥物傳遞、污染物吸附、催化劑載體和水凈化等方面具有潛在的應用前景。

目前，實驗室合成h-BN的方法已有許多文獻報道，但是能實現產業化的方法并不多；專利CN111606311B公開了一種表面垂直生長氮化硼納米片的氮化硼微納米棒；其制備方法為：在催化劑作用下，將氧化硼和鎂粉的混合物進行高溫固相反應，該方法需要金屬鎂作為催化劑，還需要借助金屬網進行生長，合成方法較為復雜；同時金屬鎂在儲存和使用過程中都具有一定的安全隱患，因此很難實現工業化生產。

工業上采用的合成方法主要以固體原料混合后在高溫下直接氮化為主，這種方法很難實現原料在原子層面上的混合均勻，且制備得到的六方氮化硼在橡膠中的填充量達到50-55％時，表面會析出形成云霧狀或粉末狀的六方氮化硼，也即出現浮粉現象，也就是說，其在橡膠中的最大填充量只能達到50-55％，導致橡膠材料的導熱性提升受限。

綜上所述，目前工業法制備得到的h-BN在橡膠基體中的最大填充量只能達到50-55％，導致橡膠材料的導熱性提升受限。

發明內容：

本發明的目的是為了克服現有技術中六方氮化硼在橡膠基體中的填充上限不高的技術問題，提供一種六方氮化硼及其制備方法與導熱橡膠。

本發明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現：

本發明的目的之一在于提供一種六方氮化硼的制備方法，包括以下步驟：

(1)將硼源、氮源溶解于溶劑中，并進行攪拌反應，得到前驅體；

(2)在含氧氛圍中，將所述前驅體進行第一焙燒，得到中間體；

(3)在氮氣氛圍中，將所述中間體進行第二焙燒，得到六方氮化硼。

本發明的目的之二在于提供一種根據前述方法制備得到的六方氮化硼。

本發明的目的之三在于提供一種導熱橡膠，包含35-95wt％的橡膠基體和5-65wt％的導熱填料；所述導熱填料為前述的六方氮化硼。

本發明的有益效果是：

1、通過本發明的方法制備得到的六方氮化硼在橡膠基體中的填充量可以高達65％，能夠有效的形成導熱網絡，改善橡膠的導熱性；

2、本發明提供的六方氮化硼制備方法具有原料廉價、來源廣的特點，并且工藝簡便、能耗低，能夠實現六方氮化硼的規模化生產。

附圖說明：

圖1為制備例1-4制得的前驅體的SEM圖；

圖2為制備例1-4制得的六方氮化硼的SEM圖；

圖3為制備例5-8制得的前驅體的SEM圖；

圖4為制備例5制得的六方氮化硼的粒徑分布圖；

圖5為制備例5和制備例6制得的中間體的顯微鏡圖；

圖6為制備例5-8制得的六方氮化硼在不同倍率下的SEM圖；