作為一種特殊的導(dǎo)熱膠，導(dǎo)熱灌封膠在未固化前具有一定流動(dòng)性，將其灌入裝有電子元件、線路的電子產(chǎn)品中，再在常溫或加熱條件下固化后就能成為性能優(yōu)異的熱固性高分子絕緣材料。為了使其具備優(yōu)良的電絕緣性能、密封性能等，提升電子產(chǎn)品在惡劣環(huán)境下作業(yè)的穩(wěn)定性，導(dǎo)熱灌封膠通常采用有機(jī)樹(shù)脂或硅膠等絕緣材料作為基體，同時(shí)為了滿足一定的導(dǎo)熱性能，還需要添加氧化鋁、硅微粉等作為填料，從而將器件運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量傳至外部，保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

由于樹(shù)脂等有機(jī)物與無(wú)機(jī)填料之間存在較大密度差，當(dāng)粘度阻力不足以抵抗粉體的重力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)部分粉料沉降的問(wèn)題。而如果提升膠體粘度過(guò)大，則又會(huì)影響在使用時(shí)的排泡和灌封等工藝性能。那么如何制備出能同時(shí)兼顧低粘度和良好抗沉降性的導(dǎo)熱灌封膠呢？

導(dǎo)熱灌封膠沉降現(xiàn)象（來(lái)源：廣東金戈新材料股份有限公司）

一、從無(wú)機(jī)填料入手

在導(dǎo)熱灌封膠的制備中，導(dǎo)熱無(wú)機(jī)填料是除基礎(chǔ)樹(shù)脂之外的第二大體系，其粒徑、添加量等都會(huì)影響導(dǎo)熱灌封膠的抗沉降性和粘度特性。

1、合適的顆粒級(jí)配

無(wú)機(jī)填料的粒徑越小，其比表面積相對(duì)增大，表面羥基的數(shù)量也隨之增多，這使得填料顆粒與基體之間的吸附力增強(qiáng)，從而賦予了其出色的抗沉降性與補(bǔ)強(qiáng)效果。然而，但這也意味著體系的粘度也會(huì)隨著升高，不僅不易分散，觸變性也會(huì)變差。

因此，在選擇無(wú)機(jī)填料時(shí)，并不是粒徑越小越好。通常需要采用不同粒徑的填料進(jìn)行粗細(xì)搭配，通過(guò)靈活調(diào)整粗細(xì)粉的比例，不僅能夠同時(shí)兼顧低粘度和抗沉降性，還能在膠料體系中形成良好的導(dǎo)熱通道，提升體系的導(dǎo)熱性能。

單一粒徑粉體與具有合適顆粒級(jí)配的粉體

不同粒徑的氧化鋁復(fù)配對(duì)導(dǎo)熱灌封膠性能的影響

2、合適的填充量：

無(wú)機(jī)導(dǎo)熱粉體的填充可以使導(dǎo)熱填料粒子間相互接觸，提升膠體的粘度，有助于提高導(dǎo)熱灌封膠的抗沉降性能，同時(shí)也能形成鏈狀或者網(wǎng)狀的導(dǎo)熱通路，提升導(dǎo)熱率。但隨著顆粒填充量的增加，粘度也會(huì)越來(lái)越大，因此，在追求抗沉降性能的同時(shí)，必須謹(jǐn)慎控制填充量，避免過(guò)度填充，以維持適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性，確保良好的灌封效果。

不同的氧化鋁填充量對(duì)導(dǎo)熱灌封膠性能的影響

3、表面改性

通常無(wú)機(jī)填料在有機(jī)硅聚合物體系內(nèi)的分散性較差，導(dǎo)致粉體易沉降，因此可使用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)無(wú)機(jī)填料進(jìn)行特定的表面改性處理，在其表面引入非極性基團(tuán)，使之具有親油性。由于這種方法使得無(wú)機(jī)填料與有機(jī)聚合物的相容性提升，因此不僅能使無(wú)機(jī)填料在有機(jī)聚合物中的浸潤(rùn)性更好，避免粒子之間的黏結(jié)聚集，有效提升膠體的抗沉降性能，還能極大降低流動(dòng)阻力，從而降低體系粘度。

硅烷耦合劑改性原理

二、適量添加觸變劑（抗沉降劑）

除了有機(jī)硅脂等聚合物基體和無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料，導(dǎo)熱灌封膠一般還會(huì)添加固化劑、稀釋劑、催化劑、增韌劑和觸變劑等，其中觸變劑是一種能夠在特定條件下改變流變性質(zhì)的物質(zhì)，常用的觸變劑有氣相法白炭黑、納米碳酸鈣等。

當(dāng)觸變劑加入樹(shù)脂體系中，一般會(huì)產(chǎn)生氫鍵等作用力，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使樹(shù)脂黏度增加，提升體系的抗沉降性。當(dāng)需要使用時(shí)，對(duì)其施加一定的剪切力，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)即可被破壞，體系黏度隨剪切速率的增加而大幅度降低，可達(dá)到灌封要求。一般來(lái)說(shuō)，觸變劑只需添加少量即可，如果加入過(guò)多，導(dǎo)熱填料的沉降速度不會(huì)明顯下降，反而會(huì)造成灌封膠流平性變差，對(duì)灌封膠的性能有負(fù)面影響。

觸變劑原理

小結(jié)

導(dǎo)熱灌封膠性能受粘度和抗沉降性的影響顯著，可以通過(guò)對(duì)無(wú)機(jī)填料顆粒級(jí)配和填充量，靈活調(diào)整并平衡兩者的關(guān)系，或采用對(duì)填料進(jìn)行改性、在體系中添加少量觸變劑等手段來(lái)增強(qiáng)聚合物與無(wú)機(jī)填料之間的相容性，既能在灌封時(shí)保持流動(dòng)性，又能有效提高抗沉降性。除此之外，在利用高速分散機(jī)，握合機(jī)、動(dòng)混機(jī)等混合的過(guò)程中也需要控制溫度，水分及線剪切速度，使無(wú)機(jī)填料在聚合物基體中分散均勻，同時(shí)避免粘度過(guò)大。

參考文獻(xiàn)：

曲雪麗.導(dǎo)熱灌封膠填充體系的研究[J].化工技術(shù)與開(kāi)發(fā).

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