导热灌封胶主要由基础树脂、导热填料、固化剂、交联剂,及其他助剂组成,其中填料和助剂是影响灌封胶沉降的主要因素,因此在设计灌封胶配方时,应从这四大方面考虑。贵司已经制作样品实验视频,可直接百度搜索“东超导热填料”百家号,视频是“导热灌封胶沉降、板结原因都有哪些?”点击即可查看。
一、填料粒径 同种导热填料,粒径越细,抗沉降性越好 这是因为细粉比表面积大,表面羟基含量较多,粒子之间的氢键较强,导致粘度较大,从而减缓填料的沉降,但是由此带来的优异抗沉降性会造成施工效率低,封装困难,因此毫无意义。 常见的灌封胶采用不同粒径的填料进行粗细搭配,这种复合方式不仅能在体系中形成致密堆积,而且粗粉的加入还可提高导热性能,更重要的是,粗粉对体系粘度增加较小,粗细粉体相互搭配,可以灵活调整体系粘度,从而调节沉降性。二、填料添加量 常见的填料均为无机粉体,相对于硅油的密度大,且表面活性基团少;与硅油相容性差,随着静置时间延长,无机粉体逐渐沉降,造成油粉分离。 但是当粉体添加量达到一定量后,胶体粘度急剧增大,此时会减缓导热填料的沉降速度,油粉分离情况减弱。 但若粘度过高,将影响导热灌封胶在使用时的排泡和灌封等工艺性能,得不偿失。所以不能一味追求优异的抗沉降性,而进行高填充。
三、填料表面性质 用表面处理剂对填料进行表面包覆,在粉体颗粒表面引入非极性的亲油基团,使改性粉体在硅油中浸润性好,易分散均匀,粒子之间不易黏结聚集,胶体的抗沉降性增强。 同时,经过表面处理工艺可降低粉体的极性,减小粉体与硅油之间的界面张力,两者相容性增强,表现出来的是胶体粘度更低。 因此在灌封胶中,从提高其抗沉降能力而言,使用改性填料比普通填料好,且粘度还不会增加。四、助剂、填料的种类是影响体系填料沉降的最主要因素。因此,在灌封胶配方设计时,应先从这方面着眼考虑提高体系的抗沉降、防聚结性。与灌封胶沉降性能有关的助剂有偶联剂、抗沉降剂(触变剂)等。01抗沉降剂(触变剂)有气相法白炭黑、纳米碳酸钙等 由于这类材料比表面积大,富含羟基,与填料和硅油表面形成氢键后,改善了填料与硅油的相容性,还增加胶体的触变值以及粘度,可减缓导热粉体的沉降速度。 虽然加入适量的抗沉降剂可以使油粉分离的现象减轻,但是如果加入过多,导热填料的沉降速度不会明显下降,反而会造成灌封胶流平性变差,对灌封胶的性能有负面影响。02偶联剂 由于其具有两性结构,一部分基团具有亲油性,能与灌封胶中的硅油形成强的亲合力;另一部分亲无机粉体,能与粉体表面的基团牢固结合,能大程度上延缓胶体中填料的沉降。所以可在灌封胶中加入适当的偶联剂,以提高胶体的抗沉降性能。 五、另外,灌封胶的制备工艺、温度、硅油粘度大小等也是影响灌封胶的抗沉降性因素,在此就不再赘述。