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导热氧化铝粉浅谈改性聚氨酯混合复合填料

发布日期：2022-10-07
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在电子产品、电子设备的使用过程中，“热量”的产生不可避免——尤其是随着电子工业的发展，电子元件、集成电路趋于密集化、小型化后，但为了确保产品的使用寿命和质量可靠性，这些热量必须要迅速有效地得以散失。氧化铝是一种常见的导热粉体，因为导热性能及电绝缘性良好、硬度高、耐热性强、耐磨性优良等优势，被广泛用作硅橡胶、橡胶、塑料、陶瓷、耐火材料等的填料。然而，氧化铝若要得到大量应用，还需对其进行表面改性。今天，东超新材就为您解读其中的原因，以及常见改性方法。

目前来说，最为常用的方法是在电子产品的发热体与散热设施之间的接触面，涂敷具有良好柔韧性、压缩性能以及热传导率的导热硅胶，它们除了起到传热媒介作用外，还具有防潮、防尘、防腐蚀、防震等性能。由于普通硅胶是热的不良导体，因此需要添加适合的导热填料以提高其导热性能，而在无机非金属导热绝缘粉体填料中，最为常见的有：氮化铝、氧化铝、氧化锌、氧化铍、氧化硅、氮化硼等。

　　与其他填料相比，氧化铝的导热率不高，但也基本能满足“导热界面材料、导热工程塑料以及铝基覆铜板等领域填充剂”的应用，且价格较低，来源较广，填充量较大，是高导热绝缘聚合物的经济适用型填料。不过导热硅胶也不会对所有的氧化铝填料都一视同仁，全盘接受。身为电子业中的关键材料，导热硅胶对氧化铝填料也有自己的一套要求。

目前，普通氧化铝的表面改性剂以传统的硅烷偶联剂为主。但根据多项研究结果来看，短链硅烷偶联剂作表面改性剂时，对热导率的提高很有限。因此为了克服短链硅烷偶联剂作表面改性剂时存在的缺陷，程宪涛等采用十六烷基三甲氧基硅烷对氧化铝进行表面改性，

导热氧化铝粉

氧化铝导热粉体为什么要改性？

然而由于超细粉体独有的团聚及分散问题使其失去了许多优异性能，严重制约了超细粉体的工业化应用。因此，如何避免超细粉体的团聚失效已成为超细粉体发展应用所面临的难题。通过对超细粉体进行一定的表面包覆，使颗粒表面获得新的物理、化学及其他新的功能，从而大大改善了粒子的分散性及与其他物质的相容性。表面包覆技术有效地解决了超细粉体团聚这一难题。

氧化铝导热粉体表面极性高，与高分子材料相容性差，在树脂基体中很难分散均匀，加工难度增大，无法实现大量填充。且氧化铝颗粒与树脂表面张力差异，导致高分子基体很难润湿颗粒表面，使得二者界面处存在空气间隙，界面热阻增加，使得复合材料的力学性能及导热性能等无法达到预期目标。

改性聚氨酯复合填料

因此必须对氧化铝导热粉体进行表面处理，降低颗粒之间团聚作用，改善导热粉体与树脂基体之间的相容性，提高粉体在树脂基体中的分散性和填充均匀度，从而获得具备优异性能的高分子复合材料。

经过改性的氧化铝导热粉体极大提高了它们在高分子基体中的分散性和填充均匀度，具备更优的应用性能。

东超新材对氧化铝、硅微粉、氢氧化铝、氢氧化镁等粉体的研究已有10+年经验，目前已拥有具有先进国际化水平的生产设备，高效生产；具有快速反应的研发团队，可根据客户所用基材、产品指标、工艺特色等选择合适的偶联剂研发对应产品或推荐对标产品，同时提供专业的售前售后支持以及分析测试服务，竭尽全力为客户提供功能性粉体解决方案。

氧化铝粉凭借高的绝缘性，耐热耐磨性广泛应用作导热高分子材料的填料，例如用球形的氧化铝粉填充于有机硅树脂中，有利于提高树脂的导热性能。但是，氧化铝粉与树脂存在相容性差的问题，导致填料添加量不高，高分子材料的导热性能不能满足要求，因此在使用前需要用偶联剂对氧化铝粉的表面进行改性处理，使树脂能很好润湿氧化铝粉体的表面，提高粉体与树脂的相容性，从而提高高分子复合材料的性能。东超新材在粉体研究方面已经积累了大量的经验粉体表面改性就是我司的技术特色之一，目前我司改性产品应用涉及垫片、硅脂、灌封胶、环氧、聚氨酯、丙烯酸、工程塑料方面，根据每个领域的具体应用要求开发了多个系列的导热、阻燃填料，具有综合性能优异、应用广泛的特点。

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