双极性纳秒脉冲DBD等离子体改性增强BNNSs在环氧树脂中的分散性

作     者：米彦 陈勇 苟家喜 戴锦炎 朱亚奎 刘灿辉 MI Yan;CHEN Yong;GOU Jiaxi;DAI Jinyan;ZHU Yakui;LIU Canhui

作者机构：重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2022年第48卷第9期

页      面：3755-3764页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFB0903800) 高等学校学科创新引智计划项目(BP0820005) 

主　　题：双极性纳秒脉冲 低温等离子体 分散性 BN纳米片 环氧树脂 

摘      要：在环氧树脂中添加氮化硼纳米片(boron nitride nanosheets,BNNSs)可获得某些优于常规材料的特性,但纳米粒子的“团聚现象对改性效果有较大影响。为了增强BNNSs在环氧树脂(epoxy resin,EP)基体中的分散性,为此采用大气压Ar+HO双极性纳秒脉冲介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)低温等离子体对BNNSs进行羟基化改性,再用硅烷偶联剂KH560修饰,使用X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、热重分析(thermogravimetric analysis,TGA)来研究等离子体改性前后BNNSs表面的元素及羟基含量和对偶联剂修饰的影响,利用面积分布概率和冲击强度对BNNSs分散性进行定量表征。测试结果表明,在20%的相对湿度下,等离子体改性后BNNSs表面的羟基含量提高近两倍,增强了BNNSs对偶联剂的吸附作用,相比于只用偶联剂改性的BNNSs,其表面偶联剂的包覆率提高了45%;在相同质量分数下,等离子体+偶联剂改性的BNNSs比只用偶联剂改性的BNNSs的分散性特征值增大10%以上。该研究为增强纳米粒子在基体材料中的分散性提供了一种新方法。