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导热氧化铝粉偶联剂对填料球形氧化铝吸油值的影响

发布日期：2022-08-29
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氧化铝具有导热、绝缘等优点，可作为导热填料用于制备导热绝缘胶、灌封胶等高分子材料。然而，氧化铝表面极性较强，在聚合物中难以均匀分散;加之本身热导率不高，需要高填充量方可获得较好的导热性能，导致复合材料的黏度增大而难以满足施工流动性要求，同时也大幅降低了其力学性能，使其应用范围受到限制。

因此，填料性能是影响复合材料性能的主要因素，包括填料的种类，粒径，结构形态，表面润湿程度，掺杂分数，自身的导热性能等对复合材料具有重要的影响。

球形氧化铝是由无规则的高纯氧化铝经高温熔融喷射煅烧而成，后经筛分、提纯等工艺所得的一种氧化铝粉体材料。该产品具有高导热、高绝缘、高硬度、耐高温、耐腐蚀、耐磨等性质，且具有流动性好，吸油值低、球化率高、α相含量高、比表面积小、粒径分布可控等独特而优异的特性。广泛应用于导热界面材料、导热工程塑料以及铝基覆铜板的填充剂。

1 高填充性：其粒子球形率高、粒度分布宽，可对橡胶、塑料进行高密度填充，可得到粘度低、流动性好的混合物。
2、高热传导率：因其可高密度填充，与结晶硅粉相比，可得到热传导率高、散热性好的混合物。
3、低磨损性：因其外观为球形，对混炼机、成型机及模具等设备的磨损大大降低，可延长设备的使用寿命。

常用的表面改性剂对填料氧化铝的作用，选择合适的表面处理剂对填料氧化铝进行表面改性，以期克服短链硅烷偶联剂作表面改性剂时存在的缺陷，实现对填料氧化铝表面更有效的有机包覆，达到降低填料氧化铝表面极性、提高其与基体相容性的目的。

吸油值是一个间接反映粉体比表面积与孔隙率的指标，比表面积由氧化铝的粒度决定，孔隙率与粉体间的团聚状态有关。

表面处理提高粉体的分散性，大大减少了粉体间的由于团聚形成的空隙，而且偶联剂能润湿部分粒子表面，所以表面处理后，粉体的吸油值会降低，并且吸油值是影响氧化铝粉体在聚合物中应用性能的重要因素，氧化铝粉体的吸油值越小，其填充聚合物的粘度越小。

试验使用不同的偶联剂，添加量均为 0. 3%，对填料氧化铝进行表面处理，检测表面处理后填料氧化铝的吸油值，偶联剂对填料氧化铝吸油值的影响。

氧化铝经偶联剂改性后吸油值大幅下降;这是由于经过改性后的氧化铝团聚减少，分散性提高，偶联剂表面包覆使颗粒间的空隙进一步减少，使氧化铝的表面由极性变为非极性，颗粒间的摩擦减少，润滑性能变得较好，所以堆积密度增大，吸油值减少。吸油值越低，表面处理效果越好。

导热氧化铝可广泛应用于硅胶，灌封胶，环氧树脂，塑料、橡胶导热、导热塑料、硅脂、散热陶瓷等不同材料中。在实际应用中，Al2O3粉体填料可以单独使用也可以与其他填料例如AIN、BN等混合使用。

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