ZnO在Al_2O_3/导热环氧树脂灌封胶中的应用研究

采用硅烷偶联剂KH-560对ZnO粉体表面改性,研究了ZnO粒径及用量对Al2O3/导热环氧树脂灌封胶导热系数、粘度、拉伸剪切强度、沉降率、触变指数、耐热性的影响。结果表明:表面改性后的ZnO粉体颗粒分散均匀,无明显团聚现象;相同用量时,填充0.5μm ZnO的树脂体系的综合性能较5μm ZnO体系好。随ZnO用量的增加,灌封胶的导热系数、拉伸剪切强度、触变指数均呈先增大后减小的趋势,ZnO添加质量分数为20%时灌封胶导热系数、拉伸剪切强度最大,分别为0.84 W/(m·K)、16.78 MPa,ZnO添加质量分数为60%时触变指数最大为1.89。随ZnO用量的增加灌封胶的粘度、耐热性均逐渐增大,沉降率逐渐降低。     

基于新能源汽车电机的灌封胶研究

文章主要针对新能源汽车电机对其所用高导热低黏度灌封胶进行了研制。实验结果表明,在环氧树脂中添加复配粒径氧化铝,灌封胶黏度会在氧化铝添加量增多的影响下逐渐增大,而且复配粒径氧化铝对于树脂基体具备最佳导热性。氢氧化铝与氢氧化镁复配,只需添加30份量阻燃剂,便能够达到最佳阻燃效果。稀释剂添加量不断增多,灌封胶的黏度与耐热性会渐渐降低,最佳稀释剂用量应控制在25%。而KH560系列硅烷偶联剂添加5份量时,灌封胶黏度处于平稳的最低状态。混合料处于110℃状态下,保温时间为3h,并抽真空到-0.095MPa下,保持大约30min,以此便能够获取高导热低黏度灌封胶。     

导热有机硅电子灌封胶的制备与性能研究

采用端乙烯基硅油为基胶、含氢硅油为交联剂、三氧化二铝(Al2O3)为导热填料,制备了导热有机硅电子灌封胶。研究了Al2O3的粒径及用量、不同粒径Al2O3并用和硅烷偶联剂对灌封胶性能的影响。结果表明,Al2O3的粒径越大,灌封胶的热导率越大,但拉伸强度和扯断伸长率减小,适合的Al2O3粒径为5μm或18μm;随着Al2O3用量的增加,灌封胶的热导率、拉伸强度增大,扯断伸长率先增后减,但黏度上升,Al2O3适合的加入量为150～200份;将不同粒径的Al2O3并用填充到灌封胶中可以提高灌封胶的热导率,当18μm Al2O3和5μm Al2O3的质量比为120∶80时,灌封胶的热导率达到0.716 W/(m.K),且对灌封胶的黏度和力学性能基本没影响;加入KH-570可改善灌封胶的力学性能,但热导率有所下降,适宜的用量为Al2O3质量的0.5%。     

电动汽车用室温硫化低密度导热阻燃有机硅灌封胶的研制

以端乙烯基硅油为基础聚合物,含氢硅油为交联剂、复配Al2O3为导热填料、氢氧化铝为阻燃填料、1-乙炔基环己醇为抑制剂,添加自制低密度填料、铂催化剂等,制得低密度导热阻燃有机硅灌封胶。研究了低密度填料对灌封胶黏度、密度及导热性能的影响。较佳配方为:乙烯基硅油100份、含氢硅油15份、复配Al2O3150份(粒径1μm、5μm、20μm的Al2O3按质量比6∶8∶1复配)、Al(OH)330份、自制低密度填料20份、铂催化剂(0.5~1.0)×10~(-6)、1-乙炔基环己醇0.005份。由此配方制得的灌封胶密度小、黏度低、流动性好、热导率达0.4~0.8 W/(m·K)、阻燃等级为UL 94-V0级,可满足电动汽车电池的灌封要求。     

加成型导热电子灌封胶

浙江新安化工集团股份有限公司的王柯等人以端乙烯基硅油（黏度500 mPa·s、乙烯基摩尔分数1.2%）为基胶、含氢硅油（硅氢基质量分数0.3%）为交联剂、Al2O3和氮化硼（BN）为导热填料,制得双组分加成型导热灌封胶。研究了导热填料的种类、用量和配比对灌封胶导热性能的影响。结果表明：采用不同变体的Al2O3的灌封胶的黏度和力学性能相近,但采用α-Al2O3的灌封胶热导率最大;且α-Al2O3的粒径越大,灌封胶的热导率越大,但其拉伸强度和拉断伸长率减小,适宜的粒径为2．5μm或5μm。     

BN/环氧树脂导热灌封胶的制备与性能

采用硅烷偶联剂KH-560对氮化硼(BN)进行表面处理,用于制备BN/环氧树脂导热灌封胶。结果表明,随着BN用量的增加,环氧导热灌封胶的剪切强度下降,导热性能则增加,表面改性有助于提高环氧灌封胶的剪切强度和导热性能。CTBN的加入可有效提高剪切强度。当改性BN和CTBN质量分数均为15%时,BN/环氧灌封胶具有较理想的剪切强度、热性能和导热性能。     

BN／Al2O3／环氧树脂导热复合材料的制备与性能

分别采用氮化硼（BN）、氧化铝（Al2O3）和复配BN／Al2O3作为导热填料制备环氧树脂导热复合材料。结果表明,环氧树脂热导率随导热填料用量的增加而增大;同等用量下,BN／Al2O3／环氧树脂复合材料的导热性能均优于BN／环氧树脂和Al2O3／环氧树脂。当BN／Al2O3质量分4~50％[m（BN）／m（Al2O3）=3／1J,复合材料热导率为08194W／mK。此外,随BN／Al2O3用量的增加,环氧树脂的介电常数和介电损耗角正切增加,而弯曲强度和冲击强度则先增加后降低。     

反应型环氧树脂增韧剂性能优良

武汉森茂精细化工有限公司生产的CYH-277反应型环氧树脂增韧剂属脂环族环氧树脂类，浅琥珀色、低黏度透明液体，密度（P25）0．985g／cm^3，（黏度250C）40-80mPa·s，挥发分≤0．5％。CYH-277既是环氧树脂高性能的增韧剂，又是良好的活性稀释剂。CYH-277与各类环氧树脂、环氧固化剂及多种助剂都有很好的相容性；对硅微粉、氧化铝粉等多种无机填料和颜料具有良好的湿润性；     

无机填料粒子的几何特征对环氧树脂灌封胶导热性能的影响

以Al2O3、Si3N4、BN、SiO2和AlN五种无机填料作为环氧树脂(EP)灌封胶的导热填料,研究了填料的种类、粒径大小和颗粒形态等对EP灌封胶热导率的影响。结果表明:EP灌封胶的热导率随着导热填料用量的增加而增大;当φ(BN)=35%(相对于总体积而言)时,相对最大热导率为2.12 W/(m·K),其值约为EP基体的10倍。填料粒子的几何特征对EP灌封胶的导热性能具有较大的影响;当Al2O3粒径为48μm时,EP灌封胶的相对最大热导率为1.3 W/(m·K);填料粒子过大或过小都会降低EP灌封胶的导热性能。层片状填料粒子可以获得较大的堆积密度,在EP灌封胶中能有效形成导热通道,增加其热导率。     

高导热低介电性单组分EP灌封胶的研制

以双酚A型环氧树脂(EP)为基体树脂、线性酚醛树脂(PF)和双氰胺为固化剂、烯丙基缩水甘油醚(AGE)为活性稀释剂、2-乙基-4-甲基咪唑为固化促进剂、氮化硼(BN)和三氧化二铝(A12O3)为导热填料,制备单组分EP灌封胶。采用单因素试验法优选出制备灌封胶的最佳工艺条件,并对灌封胶的导热系数、介电常数、剪切强度和玻璃化转变温度(Tg)等进行了表征。结果表明:制备高导热低介电性单组分EP灌封胶的最佳工艺条件是m(EP)∶m(PF)∶m(活性稀释剂)∶m(BN)=10∶3∶2∶6、w(固化促进剂)=w(流平剂)=0.5%(相对于EP质量而言)和固化条件为"120℃/0.5 h→170℃/1 h",此时其剪切强度为42.37 MPa、介电常数为4.6和导热系数为1.214 W/(m.K)。     

无溶剂建筑结构胶的制备与性能

以活性增韧剂CYH-277对环氧树脂进行稀释、增韧,制备了无溶剂建筑结构胶粘剂。对活性增韧剂的结构进行了表征,考查了CYH-277对环氧树脂黏度的影响,研究了固化物的热性能,并用扫描电子显微镜(SEM)表征其形态结构,测试了制备的无溶剂建筑结构胶粘剂的力学性能。结果表明,CYH-277能够有效降低环氧树脂的黏度,调整施工性能,改善环氧树脂胶粘剂的综合性能。     

LED用低热阻硅脂的制备

选用合适粒径的氮化铝和氧化铝为混杂导热填料、使用自制的硅烷低聚物为表面处理剂,以溶液插层法对混杂导热填料进行表面改性;然后与甲基苯基硅油混合制备了LED用低热阻导热硅脂。研究了导热填料的种类、粒径、表面处理剂种类及用量对导热硅脂的热导率和黏度的影响。采用LED灯作为实际测试平台表征了导热硅脂的导热性能。结果表明,当填料总质量分数为90.9%,粒径为5μm的氮化铝与粒径为1μm的氧化铝作混合填料且质量比为2.8∶1时,导热硅脂的热导率和黏度有较好的平衡;使用填料质量0.5%的硅烷低聚物对氮化铝和氧化铝混合填料进行表面处理有较好的处理效果;自制10号硅脂样品的黏度（25℃）为174 Pa·s,热阻为1.94℃/W,热导率为4.31 W/m·K。     

填料对电机用轻量化导热灌封胶性能的影响

以端乙烯基硅油、含氢硅油为原料,添加填料、催化剂等制得有机硅灌封胶,探讨了α-氧化铝、球形氧化铝、氮化硼、有机蒙脱土对灌封胶性能的影响.结果表明,单纯采用α-氧化铝作填料时,灌封胶的流动性较差、排泡时间过长;采用相同粒径的球形氧化铝替代α-氧化铝能降低灌封胶的黏度,提高流动性和排泡速度,但会降低热导率,且胶料密度过高;...     

导热聚氨酯灌封胶的研制

以聚醚210、聚醚305、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷为原料,氧化铝(Al2O3)为导热填料,与异佛尔酮二异氰酸酯反应合成导热聚氨酯灌封胶。研究Al2O3用量、催化剂和聚醚多元醇的种类对灌封胶性能的影响。结果表明,当Al2O3的质量分数从0增加到80%时,灌封胶的导热系数从0.08 W/(m.K)增加到0.76 W/(m.K),是纯聚氨酯灌封胶的9倍多。SEM测试表明,Al2O3在体系中有着较好的分散性。     

导热环氧灌封胶的研制

以环氧AG-80为主体树脂,端羧基液体丁腈橡胶与1,6-已二醇二缩水甘油醚的反应产物为活性增韧稀释剂,纳米AlN为导热填料,缩胺-105为固化剂制备导热灌封胶。实验结果表明,每100份环氧树脂中活性增韧稀释剂为20份时,灌封胶的力学性能、耐热性能良好;纳米AlN的质量分数为12％,灌封胶的热导率达到0．85W／m·k,可满足使用要求。     

氧化铝/环氧树脂/聚氨酯导热复合材料的制备及表征

采用硅烷偶联剂KH550对氧化铝表面进行改性,并以改性氧化铝为导热填料,以环氧树脂为基体树脂,自制的聚氨酯预聚体为柔性改性剂,制备了氧化铝/环氧树脂/聚氨酯导热复合材料。采用红外光谱对KH550改性氧化铝的结构进行了表征,探讨了影响复合材料热导率的主要因素,研究了改性氧化铝用量对复合材料力学性能的影响,并利用扫描电镜对复合材料的微观结构进行了观察。结果表明,KH550已通过化学键接枝在氧化铝表面。随着KH550改性氧化铝用量的增加,复合材料的拉伸强度逐渐增大,而导热率和断裂伸长率呈现先上升后下降的趋势。当改性氧化铝的用量为150 phr时,复合材料的导热率达到最大值0.66 W/(m·K),拉伸强度和断裂伸长率分别为37.2 MPa和1.62%。随着m(PUA)/m(EP)的增大,复合材料的导热率相应下降,适宜的m(PUA)/m(EP)为15/85。     

氮化铝/氧化石墨烯对环氧树脂胶黏剂导热性能的影响

使用硅烷偶联剂KH-560对氮化铝进行了表面改性,并以其为导热填料,环氧树脂为基体,制备了氮化铝/环氧树脂导热胶黏剂。采用FTIR、SEM、TG、热常数分析仪对导热胶黏剂进行了表征。结果表明:改性后硅烷偶联剂分子成功接枝在氮化铝表面。改性后,氮化铝与环氧树脂的界面粘结力增强,热稳定性和导热性均得到明显改善。当氮化铝质量为导热胶黏剂质量的70%时,改性氮化铝/环氧树脂热胶黏剂的导热系数为2.24W/(m·K),而未改性氮化铝/环氧树脂的导热系数仅为1.73W/(m·K)。为进一步提高其导热性能,制备了改性氮化铝/氧化石墨烯/环氧树脂导热胶黏剂,当改性氮化铝和氧化石墨烯的质量分数分别为50%和3%时,导热胶黏剂导热系数为3.05 W/(m·K)。     

环氧树脂／碳化硅晶须导热复合材料的制备研究

用共混复合-浇注成型法制备环氧树脂／碳化硅晶须（EP／SiCw）导热复合材料,研究了导热填料种类、形状、用量和表面处理对复合材料的导热性能、力学性能和热性能的影响。结果表明,SiCw较SiCp更易改善材料的导热性能,热导率随SiCw用量的增加而增大,当SiCw体积分数为42．1％时,复合材料热导率为0．9611W／（m·K）;力学性能随SiCw用量的增加先增加后降低。表面处理有利于提高复合材料的导热性能和力学性能。SiCw的加入使环氧树脂的耐热性提高、Tg降低。