?導熱氧化鋁粉淺談改性聚氨酯混合復合填料

文章出處：行業動態責任編輯：東莞東超新材料科技有限公司發表時間：2022-10-07

　　在電子產品、電子設備的使用過程中，“熱量”的產生不可避免——尤其是隨著電子工業的發展，電子元件、集成電路趨于密集化、小型化后，但為了確保產品的使用壽命和質量可靠性，這些熱量必須要迅速有效地得以散失。氧化鋁是一種常見的導熱粉體，因為導熱性能及電絕緣性良好、硬度高、耐熱性強、耐磨性優良等優勢，被廣泛用作硅橡膠、橡膠、塑料、陶瓷、耐火材料等的填料。然而，氧化鋁若要得到大量應用，還需對其進行表面改性。今天，東超新材就為您解讀其中的原因，以及常見改性方法。

目前來說，最為常用的方法是在電子產品的發熱體與散熱設施之間的接觸面，涂敷具有良好柔韌性、壓縮性能以及熱傳導率的導熱硅膠，它們除了起到傳熱媒介作用外，還具有防潮、防塵、防腐蝕、防震等性能。由于普通硅膠是熱的不良導體，因此需要添加適合的導熱填料以提高其導熱性能，而在無機非金屬導熱絕緣粉體填料中，最為常見的有：氮化鋁、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈹、氧化硅、氮化硼等。

　　與其他填料相比，氧化鋁的導熱率不高，但也基本能滿足“導熱界面材料、導熱工程塑料以及鋁基覆銅板等領域填充劑”的應用，且價格較低，來源較廣，填充量較大，是高導熱絕緣聚合物的經濟適用型填料。不過導熱硅膠也不會對所有的氧化鋁填料都一視同仁，全盤接受。身為電子業中的關鍵材料，導熱硅膠對氧化鋁填料也有自己的一套要求。

目前，普通氧化鋁的表面改性劑以傳統的硅烷偶聯劑為主。但根據多項研究結果來看，短鏈硅烷偶聯劑作表面改性劑時，對熱導率的提高很有限。因此為了克服短鏈硅烷偶聯劑作表面改性劑時存在的缺陷，程憲濤等采用十六烷基三甲氧基硅烷對氧化鋁進行表面改性，

?導熱氧化鋁粉

氧化鋁導熱粉體為什么要改性？

然而由于超細粉體獨有的團聚及分散問題使其失去了許多優異性能，嚴重制約了超細粉體的工業化應用。因此，如何避免超細粉體的團聚失效已成為超細粉體發展應用所面臨的難題。通過對超細粉體進行一定的表面包覆，使顆粒表面獲得新的物理、化學及其他新的功能，從而大大改善了粒子的分散性及與其他物質的相容性。表面包覆技術有效地解決了超細粉體團聚這一難題。

氧化鋁導熱粉體表面極性高，與高分子材料相容性差，在樹脂基體中很難分散均勻，加工難度增大，無法實現大量填充。且氧化鋁顆粒與樹脂表面張力差異，導致高分子基體很難潤濕顆粒表面，使得二者界面處存在空氣間隙，界面熱阻增加，使得復合材料的力學性能及導熱性能等無法達到預期目標。

? 改性聚氨酯復合填料

因此必須對氧化鋁導熱粉體進行表面處理，降低顆粒之間團聚作用，改善導熱粉體與樹脂基體之間的相容性，提高粉體在樹脂基體中的分散性和填充均勻度，從而獲得具備優異性能的高分子復合材料。

經過改性的氧化鋁導熱粉體極大提高了它們在高分子基體中的分散性和填充均勻度，具備更優的應用性能。

東超新材對氧化鋁、硅微粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂等粉體的研究已有10+年經驗，目前已擁有具有先進國際化水平的生產設備，高效生產；具有快速反應的研發團隊，可根據客戶所用基材、產品指標、工藝特色等選擇合適的偶聯劑研發對應產品或推薦對標產品，同時提供專業的售前售后支持以及分析測試服務，竭盡全力為客戶提供功能性粉體解決方案。

氧化鋁粉憑借高的絕緣性，耐熱耐磨性廣泛應用作導熱高分子材料的填料，例如用球形的氧化鋁粉填充于有機硅樹脂中，有利于提高樹脂的導熱性能。但是，氧化鋁粉與樹脂存在相容性差的問題，導致填料添加量不高，高分子材料的導熱性能不能滿足要求，因此在使用前需要用偶聯劑對氧化鋁粉的表面進行改性處理，使樹脂能很好潤濕氧化鋁粉體的表面，提高粉體與樹脂的相容性，從而提高高分子復合材料的性能。東超新材在粉體研究方面已經積累了大量的經驗粉體表面改性就是我司的技術特色之一，目前我司改性產品應用涉及墊片、硅脂、灌封膠、環氧、聚氨酯、丙烯酸、工程塑料方面，根據每個領域的具體應用要求開發了多個系列的導熱、阻燃填料，具有綜合性能優異、應用廣泛的特點。

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