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橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

图 2 氮化硼 / 羧基丁苯橡胶复合材料的性能
的柔软性，这可归因于氮化硼纳米球对聚合物分子链 辐射屏蔽用氮化硼 / 聚乙烯复合材料。研究结果表明，
滑动的润滑作用。因此，本技术途径为制备具有良好 在注射成型级高密度聚乙烯中加入体积份数为 15% 的
延性的紫外光屏蔽复合薄膜提供了一种新的设计方法。 氮化 硼粉 末，可 使拉伸 模量 从 588 MPa 增加 到 735
其次，氮化硼 / 聚合物复合材料还可作电磁屏蔽 MPa，并且，用三官能团烷氧基硅烷对氮化硼进行处
材料来使用。如 Zhang 等 [17] 曾采用特殊方法制备了 理，还可进一步增至 856 MPa。此外，与纯聚乙烯相
（氧化石墨烯 / 聚合物和氮化硼 / 聚合物）纳米复合材 比，添加 2%（质量分数）的氮化硼，复合材料的辐
料的有序多层膜，研究表明，这种有序多层膜具有良 射屏蔽性能就得到了改善。Ji 等 [19] 还以氮化硼（BN）、
好的电绝缘性和高导热性，是一种理想的电磁屏蔽材 硅烷功能化改性氮化硼 (mBN) 和碳化硼（B4C）为填
料（图 3）。其中，氧化石墨烯 / 聚合物层中的聚合物 料，采用传统的熔融挤出工艺，制备了高密度聚乙烯
是聚（羟基苯甲酸 - 对苯二甲酸二氢二苯醚），氮化 （HDPE）基复合材料。BN 的硅烷功能化显著提高了
硼 / 聚合物层中的聚合物是聚（顺丁烯二酸苯乙烯 - 聚合物基质与填料之间的界面结合力。研究结果表明，
乙烯 / 丁烯 - 苯乙烯），并且，这种有序多层膜是用 与 HDPE/BN、HDPE/B4C 复合材料相比，HDPE/
浇铸法制备而成。此外，该有序多层膜（11 层）具有 mBN 复合材料具有更好的填充颗粒分散状态、更大的
良好的电磁屏蔽效能（37.92 dB），良好的电绝缘性能 拉伸模量、更大的有效热导率和更好的中子屏蔽性能
（击穿强度为 1.52 MV/m），在平面方向上具有较高的 （图 4）。
导热性（12.62 W/mK）。

图 4 中子屏蔽性能测试及三种复合材料的形态结构
2.3 其他方面
除了导热材料和屏蔽材料之外，氮化硼 / 聚合物
复合材料还可用于质子交换膜及电阻开关材料等方面。
如 Tutgun 等 [20] 曾采用氮化硼和磺基琥珀酸（SSA）
制备了聚乙烯醇（PVA）基新型无水质子导电纳米复
图 3 有序多层膜的结构及性能
合膜，其中，以 SSA 为磺化剂，得到交联结构。而氮
另外，氮化硼 / 聚合物复合材料在屏蔽材料方 化硼是作为质子转移剂和纳米填料添加到 PVA-SSA
面的一个重要应用就是防中子辐射用屏蔽材料。如 基质中。研究结果发现，这种复合材表现为半结晶性，
Harrison 等 [18] 曾采用常规聚合物加工技术制备了中子 并且，在 150℃的无水条件下显示最大质子电导率为

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