不同氧化铝导热填料改性环氧树脂、聚氨酯、有机硅复合填研究

文章出处：行业动态责任编辑：东莞东超新材料科技有限公司发表时间：2022-10-25

　　从氧化铝导热填料改性环氧树脂、聚氨酯、有机硅复合材料导热机理出发，主要综述了无机导热填料掺杂改性环氧树脂的研究现状。基于构筑导热通路的方向，东超新材料简单介绍了氧化铝导热填料的填料尺寸、分布取向、复合填充、表面功能化等因素对环氧树脂、聚氨酯、有机硅复合材料导热性能的改善效果，并进行了对比分析。以及对氧化铝导热填料研究领域未来的发展趋势。

针对氧化铝导热填料改性环氧树脂、聚氨酯、有机硅导热粉的改性主要有以下几种途径：
①采用直接搭配不同粉体、不同大小粉末复合等方法在环氧树脂基体中添加高导热无机填料，通过相应的工艺制备成高导热环氧树脂，进而提高氧树脂、聚氨酯、有机硅材料的热导率；
②制备环氧树脂/纳米无机填料复合材料，利用纳米材料独特的光、电、磁等特性来制备高导热环氧树脂，改善环氧树脂的物理性能、化学性能、生物性能，实现氧树脂、聚氨酯、有机硅的高性能化；
③采用化学途径，对导热填料进行表面功能化处理，改善有机/无机界面的相容性以及填料颗粒在基体中的分散性，进而提高氧树脂、聚氨酯、有机硅材料的热导率；
⑤导热填料，在复合材料内部构建维的填料空间结构，进而加强导热网络，制备多维度高导热氧树脂、聚氨酯、有机硅复合材料。

填充型导热环氧树脂常用的填料大致可分为：纳米填料，如氧化铝、氮化硼纳米颗粒、如碳纤维、碳纳米管、氮化硼纳米片、石墨烯纳米片、黏土、三维石墨烯、三维氮化硼等。

除此之外，利用不同维度填料之间的协同作用可以制备出性能优异的复合填料，从而有效提高复合材料的热导率。在填充的过程中，填料的填充量、表面形貌、粒径、表面处理、制备方法等因素对环氧树脂基复合材料的导热性能具有显著影响。

纯环氧树脂的热导率仅为 0.17～0.23 W/(m·K)，如此低的热导率难以满足现阶段高集成度、高功率密度及高频电子器件的散热要求。因此，在保持电绝缘性能的基础上提高环氧树脂材料的导热能力就显得尤为重要，开发兼具高导热性和优异电绝缘性的环氧树脂基复合绝缘材料已然成为当前绝缘材料领域的重要研究方向之一。

现在国内的状况，可以通过这两种方式来提高导热性能，不管是环氧树脂、聚氨酯、有机硅等体系，都可以通过这两个方式来提高导热系数。
一是基于分子结构调控环氧树脂导热性能的本征改性，即对环氧树脂分子链结构做调整，在环氧树脂基体中部整齐有序的液晶结构，从而提高结晶度以及取向度，最终提高环氧树脂材料的热导系数效果，该方法得到的高导热环氧树脂称为本征型导热环氧树脂。

二是基于无机高导热填料掺杂的环氧树脂导热性能改性研究，即通过在环氧树脂材料中添加一些高导热氧化铝，如球形氧化铝、氮化硼、纳米氧化铝等，结合制备工艺优化获得填充型添加量高的导热环氧树脂，不仅是环氧树脂以及聚氨酯、有机硅等体系都可以按照这种方式来增加导热系数。这是未来几年导热界面材料的发展趋势。

以上两种方法各具特点，但相比之下后者制备工艺相对简单、成本较低、可控性强、导热效果提升显著，并且可根据工程应用的不同需求灵活调整搭配、复配填料的填充量，适合工业级电子、新能源的生产。因此，当前国内在填充型环氧树脂、聚氨酯、有机硅的改性研究方面做了大量工作，不停的验证、实验操作，到现在是国内逐渐发展起来。

文章是围绕从聚合物材料导热机理出发，现阶段的无机氧化铝导热填料对环氧树脂、聚氨酯、有机硅材料导热性能的改善情况进行综述。如果大家还不同氧化铝导热填料改性环氧树脂、聚氨酯、有机硅复合填有别的疑问，欢迎咨询直接拨打网站上的咨询热线。

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