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不同氧化鋁導熱填料改性環(huán)氧樹脂、聚氨酯、有機硅復合填研究

文章出處：行業(yè)動態(tài) 責任編輯：東莞東超新材料科技有限公司發(fā)表時間：2022-10-25

　　從氧化鋁導熱填料改性環(huán)氧樹脂、聚氨酯、有機硅復合材料導熱機理出發(fā)，主要綜述了無機導熱填料摻雜改性環(huán)氧樹脂的研究現(xiàn)狀?；跇?gòu)筑導熱通路的方向，東超新材料簡單介紹了氧化鋁導熱填料的填料尺寸、分布取向、復合填充、表面功能化等因素對環(huán)氧樹脂、聚氨酯、有機硅復合材料導熱性能的改善效果，并進行了對比分析。以及對氧化鋁導熱填料研究領(lǐng)域未來的發(fā)展趨勢。

針對氧化鋁導熱填料改性環(huán)氧樹脂、聚氨酯、有機硅導熱粉的改性主要有以下幾種途徑：
①采用直接搭配不同粉體、不同大小粉末復合等方法在環(huán)氧樹脂基體中添加高導熱無機填料，通過相應的工藝制備成高導熱環(huán)氧樹脂，進而提高氧樹脂、聚氨酯、有機硅材料的熱導率；
②制備環(huán)氧樹脂/納米無機填料復合材料，利用納米材料獨特的光、電、磁等特性來制備高導熱環(huán)氧樹脂，改善環(huán)氧樹脂的物理性能、化學性能、生物性能，實現(xiàn)氧樹脂、聚氨酯、有機硅的高性能化；
③采用化學途徑，對導熱填料進行表面功能化處理，改善有機/無機界面的相容性以及填料顆粒在基體中的分散性，進而提高氧樹脂、聚氨酯、有機硅材料的熱導率；
⑤導熱填料，在復合材料內(nèi)部構(gòu)建維的填料空間結(jié)構(gòu)，進而加強導熱網(wǎng)絡，制備多維度高導熱氧樹脂、聚氨酯、有機硅復合材料。

填充型導熱環(huán)氧樹脂常用的填料大致可分為：納米填料，如氧化鋁、氮化硼納米顆粒、如碳纖維、碳納米管、氮化硼納米片、石墨烯納米片、黏土、三維石墨烯、三維氮化硼等。

除此之外，利用不同維度填料之間的協(xié)同作用可以制備出性能優(yōu)異的復合填料，從而有效提高復合材料的熱導率。在填充的過程中，填料的填充量、表面形貌、粒徑、表面處理、制備方法等因素對環(huán)氧樹脂基復合材料的導熱性能具有顯著影響。

純環(huán)氧樹脂的熱導率僅為 0.17～0.23 W/(m·K)，如此低的熱導率難以滿足現(xiàn)階段高集成度、高功率密度及高頻電子器件的散熱要求。因此，在保持電絕緣性能的基礎(chǔ)上提高環(huán)氧樹脂材料的導熱能力就顯得尤為重要，開發(fā)兼具高導熱性和優(yōu)異電絕緣性的環(huán)氧樹脂基復合絕緣材料已然成為當前絕緣材料領(lǐng)域的重要研究方向之一。

現(xiàn)在國內(nèi)的狀況，可以通過這兩種方式來提高導熱性能，不管是環(huán)氧樹脂、聚氨酯、有機硅等體系，都可以通過這兩個方式來提高導熱系數(shù)。
一是基于分子結(jié)構(gòu)調(diào)控環(huán)氧樹脂導熱性能的本征改性，即對環(huán)氧樹脂分子鏈結(jié)構(gòu)做調(diào)整，在環(huán)氧樹脂基體中部整齊有序的液晶結(jié)構(gòu)，從而提高結(jié)晶度以及取向度，最終提高環(huán)氧樹脂材料的熱導系數(shù)效果，該方法得到的高導熱環(huán)氧樹脂稱為本征型導熱環(huán)氧樹脂。

二是基于無機高導熱填料摻雜的環(huán)氧樹脂導熱性能改性研究，即通過在環(huán)氧樹脂材料中添加一些高導熱氧化鋁，如球形氧化鋁、氮化硼、納米氧化鋁等，結(jié)合制備工藝優(yōu)化獲得填充型添加量高的導熱環(huán)氧樹脂，不僅是環(huán)氧樹脂以及聚氨酯、有機硅等體系都可以按照這種方式來增加導熱系數(shù)。這是未來幾年導熱界面材料的發(fā)展趨勢。

以上兩種方法各具特點，但相比之下后者制備工藝相對簡單、成本較低、可控性強、導熱效果提升顯著，并且可根據(jù)工程應用的不同需求靈活調(diào)整搭配、復配填料的填充量，適合工業(yè)級電子、新能源的生產(chǎn)。因此，當前國內(nèi)在填充型環(huán)氧樹脂、聚氨酯、有機硅的改性研究方面做了大量工作，不停的驗證、實驗操作，到現(xiàn)在是國內(nèi)逐漸發(fā)展起來。

文章是圍繞從聚合物材料導熱機理出發(fā)，現(xiàn)階段的無機氧化鋁導熱填料對環(huán)氧樹脂、聚氨酯、有機硅材料導熱性能的改善情況進行綜述。如果大家還不同氧化鋁導熱填料改性環(huán)氧樹脂、聚氨酯、有機硅復合填有別的疑問，歡迎咨詢直接撥打網(wǎng)站上的咨詢熱線。

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