環(huán)氧樹脂等聚合物的導(dǎo)熱系數(shù)低，添加無機(jī)導(dǎo)熱絕緣材料能提升環(huán)氧等聚合物復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)；研究填料結(jié)構(gòu)、尺寸、無序性、幾何結(jié)構(gòu)，聚合物基體化學(xué)結(jié)構(gòu)、鏈運(yùn)動(dòng)、取向、結(jié)晶、分子間作用力，以及填料－基體界面作用對復(fù)合材料的熱導(dǎo)率、導(dǎo)熱機(jī)制的影響，是開發(fā)高導(dǎo)熱材料和器件的主要思路。
Al2O3、BN等的填充可以提高環(huán)氧樹脂導(dǎo)熱性能，但是Al2O3、BN的填充往往導(dǎo)致環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的介電強(qiáng)度等絕緣性能的降低，不能滿足一些電子、電器的使用要求。二氧化硅填充環(huán)氧樹脂，能抑制復(fù)合材料內(nèi)部電樹枝的形成，提高復(fù)合材料的絕緣性能；但二氧化硅的導(dǎo)熱系數(shù)相對較低，需要提高其與基材的界面結(jié)合力以及分散性，構(gòu)建更好的導(dǎo)熱通路。
張建英等利用硅烷偶聯(lián)劑γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）改性硅微粉，使其表面帶有氨基，氨基能與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，提升填料與基材之間的界面結(jié)合力，不僅有利于兩相之間的熱傳導(dǎo)，提高硅微粉的分散性，而且還能提高環(huán)氧樹脂的交聯(lián)密度，結(jié)合硅微粉的抑制電樹枝形成能力，制備了高絕緣導(dǎo)熱環(huán)氧塑封料，并研究了硅烷偶聯(lián)劑KH550表面改性硅微粉及其填充量對復(fù)合材料絕緣、導(dǎo)熱等性能的影響。
結(jié)果表明，改性硅微粉所制備環(huán)氧塑封料的導(dǎo)熱系數(shù)、體積電阻率、介電強(qiáng)度、熔融指數(shù)均高于相應(yīng)填充分?jǐn)?shù)的未改性體系；改性硅微粉表面含有氨基基團(tuán)，能與樹脂的環(huán)氧基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，提高硅微粉與樹脂的界面結(jié)合力。
當(dāng)改性硅微粉的填充量達(dá)到80%時(shí)，環(huán)氧塑封料導(dǎo)熱系數(shù)為1.55W/（m·K），體積電阻率為4.2×1015Ω·cm，介電強(qiáng)度為26.2kV/mm，熔融指數(shù)為7.4g/10min；普通市售二氧化硅填充的環(huán)氧塑封料導(dǎo)熱系數(shù)只有0.97W/（m·K），介電強(qiáng)度為19kV/mm；與市場上相同填充量的塑封料相比，導(dǎo)熱系數(shù)提高了60%，介電強(qiáng)度提高了40%，可應(yīng)用于二極管、三極管、晶閘管以及部分貼片電容器等領(lǐng)域。
資料來源：《張建英,徐衛(wèi)兵,周正發(fā),等.高絕緣導(dǎo)熱環(huán)氧塑封料的制備及表征[J].高分子材料科學(xué)與工程,2020,36(09):111-114+123》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉(zhuǎn)載請注明出處！
更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信（粉體技術(shù)網(wǎng)）
|
