[1]张 婷*,宋健民.聚谷氨酸修饰BN对BN@聚谷氨酸/硅橡胶复合材料性能的影响研究[J].电镀与精饰,2023,(3):45-51.[doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2023.03.007]
　Zhang Ting*,Song Jianmin.Effect of polyglutamic acid modified BN on properties of BN@polyglutamic acid/silicone rubber composites[J].Plating & Finishing,2023,(3):45-51.[doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2023.03.007]
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聚谷氨酸修饰BN对BN@聚谷氨酸/硅橡胶复合材料性能的影响研究
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《电镀与精饰》[ISSN:1001-3849/CN:12-1096/TG]

卷:
期数:
2023年3
页码:
45-51
栏目:
出版日期:
2023-03-15

文章信息/Info

Title:
Effect of polyglutamic acid modified BN on properties of BN@polyglutamic acid/silicone rubber composites
作者:
（1.郑州黄河护理职业学院，河南 郑州 450066； 2.郑州大学 水利与土木工程学院，河南 郑州 450001）
Author(s):
Zhang Ting1*， Song Jianmin2
关键词:
聚谷氨酸; 氮化硼; 硅橡胶; 表面修饰; 导热性能; 拉伸强度
Keywords:
polyglutamic acid ;  boron nitride ;  silicone rubber ;  surface modification ;  thermal conductivity ;  tensile strength
分类号:
TQ333.93
DOI:
10.3969/j.issn.1001-3849.2023.03.007
文献标志码:
A
摘要:
采用聚谷氨酸（ γ -PGA ）对氮化硼（ BN ）进行表面修饰，用以制备 BN@ γ -PGA/ 硅橡胶复合材料。采用 XRD 、 FTIR 、 SEM 和 TG 等测试手段对样品的结构、形貌和热稳定性进行了表征，研究结果表明， γ -PGA 成功对 BN 进行修饰改性，并且未对 BN 晶体结构产生影响；经过 γ -PGA 修饰后的 BN 在硅橡胶中的团聚现象明显改善，同时提升了填料与基体间的界面相容性。研究了 BN@ γ -PGA 的添加量对复合材料性能的影响，与 BN/ 硅橡胶复合材料相比， BN@ γ -PGA/ 硅橡胶复合材料导热系数得到了提升，当 BN@ γ -PGA 填充量为 30 wt.% 时，复合材料导热系数提高到 0.89 W/ （ m·K ），是原始 BN/ 硅橡胶复合材料导热系数的 1.5 倍，是纯硅橡胶的 4.9 倍，拉伸强度在 3.2 MPa ，断裂伸长率为 107% ，此外，复合材料的热稳定性也有着一定的提升。
Abstract:
： The surface modification of boron nitride （ BN ） with polyglutamic acid （ γ -PGA ） was used to prepare BN@ γ -PGA/silicone rubber composites. The structure ， morphology and thermal stability of the samples were characterized by XRD ， FTIR ， SEM and TG. The results showed that γ -PGA modified BN successfully ， and had no effect on the crystal structure of BN. After γ -PGA modification ， the agglomeration phenomenon of BN in silicone rubber is improved obviously ， and the interface compatibility between filler and matrix is improved. The effect of content of BN@ γ -PGA on the properties of the composites was studied. Compared with BN/silicone rubber composite ， the thermal conductivity of BN@ γ -PGA/silicone rubber composite has been improved. When BN@ γ -PGA content is 30 wt.% ， the thermal conductivity of the composite is increased to 0.89 W/ （ m·K ） ， about 1.5 times of that of the BN/silicone rubber composite and 4.9 times of that of pure silicone rubber. The tensile strength of the composite is 3.2 MPa ， elongation at break is 107%. In addition ， the thermal stability of the composite also has a certain improvement.

参考文献/References:



[1] Li Q, Chen L, Gadinski M R, et al. Flexible high-temperature dielectric materials from polymer nanocomposites[J]. Nature, 2015, 523: 576-579.

[2] Feng C, Wan S, Wu W, et al. Electrically insulating, layer structured SiR/GNPs/BN thermal management materials with enhanced thermal conductivity and breakdown voltage[J]. Composite Science Technology, 2018, 167: 456-462.

[3] 俞康康 . 新型氮化硼 / 硅橡胶导热复合材料的制备与性能研究 [D]. 天津 : 天津工业大学 , 2021.

[4] 郑襄丹 , 魏毅 , 刘卫平 , 等 . 不同尺度片状氮化硼改性环氧树脂复合材料性能研究 [J]. 航空制造技术 , 2020, 63(18): 65-73.

[5] Guerra V, Wan C Y, McNally T. Thermal conductivity of 2D nano-structured boron nitride (BN) and its composites with polymers[J]. Progress in Materials Science, 2019, 100: 170-186.

[6] Zhi C Y, Bando Y, Tang C C, et al. Large-scale fabrication of boron nitride nanosheets and their utilization in polymeric composites with improved thermal and mechanical properties[J]. Advanced Materials, 2009, 21: 2889-2893.

[7] 张振昊 , 孙海滨 , 杨荣坤 , 等 . 六方氮化硼在绝缘导热聚合物复合材料中应用研究进展 [J]. 现代陶瓷技术 , 2020, 41(4): 256-267.

[8] 张旺玺 , 梁宝岩 , 卢金斌 , 等 . 超硬材料包覆新技术研究综述 [J]. 超硬材料工程 , 2019, 31(5): 41-48.

[9] 范春明 . 无粘结剂聚晶立方氮化硼圆弧刃刀具的研磨技术 [D]. 秦皇岛 : 燕山大学车辆与能源学院 , 2020.

[10] Gu J, Zhang Q, Dang J, et al. Thermal conductivity epoxy resin composites filled with boron nitride[J]. Polymer Advance Technology, 2012, 23: 1025-1028.

[11] 向方雨 , 张勇 . 氮化硼对硅橡胶复合材料导热性能和力学性能的影响 [J]. 特种橡胶制品 , 2021, 42(3): 1-5, 10.

[12] 武向南 , 翟乐 , 王农跃 , 等 . 液相剥离法六方氮化硼纳米片的制备及在复合材料中应用的研究现状 [J]. 高分子材料科学与工程 , 2018, 34(3): 185-190.

[13] 王楠 , 胡程耀 , 郭世艳 , 等 . 多巴胺修饰氮化硼对环氧树脂复合材料性能的影响 [J]. 材料导报 , 2019, 33(11): 3837-3841.

[14] 张春丽 . 表面修饰氮化硼及其在环氧树脂中的应用研究 [D]. 成都 : 西南石油大学 , 2017.

[15] 桂阳海 , 牛连杰 , 韩勤会 , 等 . 氮化硼粉体表面复合化学镀 (Ni-P)-SiC 复合镀层研究 [J]. 电镀与精饰 , 2010, 32(7): 14-17.

[16] 乔红斌 , 张大伟 , 田雪梅 , 等 . 有机固体润滑涂层的研究进展 [J]. 材料保护 , 2021, 54(12): 153-157+195.

[17] 石倩 , 雷华 , 苏亚 , 等 . 表儿茶素修饰 BN 对 BN@ 表儿茶素 / 环氧树脂复合材料性能的影响 [J]. 复合材料学报 , 2020, 37(4): 794-799.

[18] Zhang X Y, Yi J, Yin Y Y, et al. Thermal conductivity and electrical insulation properties of h -BN@PDA/ silicone rubber composites[J]. Diamond & Related Materials, 2021, 117: 108485: 1-7.

[19] 张二伟 , 刘宁 , 吴涛 , 等 . γ -PGA 的基本特性、生产方法及相关应用 [J]. 食品工业科技 , 2018, 39(16): 318-324.

[20] 游立 , 姜波 , 汤俊祥 , 等 . 聚 γ - 谷氨酸包覆介孔分子筛 MCM-41 控释体系研究 [J]. 华中师范大学学报 ( 自然科学版 ), 2019, 53(1): 69-76.

[21] 李媛 . 细菌 γ -PGA/CS/Fe 3 O 4 纳米粒子的制备及其应用研究 [D]. 曲阜 : 曲阜师范大学生命科学学院 , 2019.

[22] 华东理工大学 . 一种高填充六方氮化硼 / 水性聚氨酯复合材料的制备方法 : 中国 , CN111019330A[P], 2020-4-17.

[23] 马腾飞 , 王宽 , 杨洋 , 等 . 氮化硼表面改性及其对氮化硼 / 硅橡胶复合材料热性能的影响 [J]. 橡胶工业 , 2018, 65(2): 173-177.

[24] 李晨 . 六方氮化硼纳米片的制备、功能化及其在导热聚合物中的应用 [D]. 济南 : 山东大学晶体材料研究所 , 2016.

[25] 朱学亮 . γ - 聚谷氨酸分子量的调控及其对重金属离子的吸附 [D]. 郑州 : 河南大学 , 2018.

[26] Wang L, Hu D, Kong X K, et al. Anionic polypeptide poly ( γ -glutamic acid)-functionalized magnetic Fe 3 O 4 -GO-(o-MWCNTs) hybrid nanocomposite for high-efficiency removal of Cd(II), Cu(II) and Ni(II) heavy metal ions[J]. Chemical Engineering Jour nal, 2018, 346: 38-49.

[27] 李佩悦 , 马立云 , 谢恩俊 . 六方氮化硼高导热纳米材料 : 晶体结构、导热机理及表面修饰改性 [J]. 材料导报 , 2022, 36(6): 1-12.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期： 2022-07-16 修回日期： 2022-08-15 作者简介： 张婷（ 1989 —），女，硕士，讲师， email ： ztwryc@163.com 基金项目： 河南省医学教育研究课题（ Wjjx2019138 ）
更新日期/Last Update: 2023-02-20