硅微粉对有机硅电子灌封胶性能的影响研究?开发请机硅材料,2011,25(2):71～75SILICONEMATERIAL硅微粉对有机硅电子灌封胶性能的影响术陈精华,李国一,胡新嵩,林晓丹,曾幸荣h(1.华南理工大学材料科学与工程学院,广州510450;2.广州市高士实业有限公司,广州510640)摘要:以端乙烯基硅油为基胶,含氢硅油为交联剂,硅微粉为填料制得有机硅电子灌封胶.研究了经硅烷偶联剂一甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH一570)处理后的硅微粉及用量对有机硅电子灌封胶的黏度,力学性能,导热性能和电学性能的影响.结果表明,硅微粉经硅烷偶联剂处理后有利于提高有机硅电子灌封胶的性能,当采用KH一570质量浓度为50%的KH一570乙醇溶液处理后的硅微粉用量为180份时,灌封胶具有较好的综合性能.此时,灌封胶的黏度为4150mPa?s,拉伸强度为3.73MPa,断裂伸长率为61%,热导率为0.63w/m?K,相对介电常数为3.96,体积电阻率为2.86×10Q?tin.关键词:硅微粉,表面政性,电子灌封胶,有机硅,硅烷偶联剂:TQ333.93文献标识码:A:1009—4369(2011)02—0071—05加成型硅橡胶一般以含乙烯基的聚二甲基硅氧烷为基胶,含氢硅油为交联剂,在铂系催化剂作用下,通过硅氢加成反应形成的具有三维网状结构的弹性体.由于它具有优异的耐高低温,耐候,电绝缘性能,在硫化过程中不放出低分子副产物,收缩率极小,可深度硫化,交联结构易控制,产品既可在常温下硫化,又可加热硫化等特点…,被认为是电子电气组装件灌封的首选材料J.但硅橡胶的导热性能很差,热导率只有0.2W/m?K左右,易导致电子设备所产生的热量无法及时散发出去,从而使电子元器件的可靠性和寿命下降.因此,采用加成型硅橡胶作为电子灌封材料,需添加大量的导热填料(如A1O,,SiC,BN和SiO等).在多数情况下,为获得较高的导热性,常需对导热填料进行表面改性,以降低填料的表面能及表面极性,提高粒子的分散程度,增加填充量,从而确保硅橡胶在获得较好导热性能的同时,具备良好的物理性能.林晓丹等人发现,偶联剂改性氧化镁填充硅橡胶可提高其导热性,当硅烷偶联剂用量为氧化镁用量的0.5%时,硅橡胶导热性提高近20%;李国一等人采用氧化铝为填料制备导热型有机硅电子灌封胶,氧化铝经一甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH一570)处理后能改善灌封胶的力学性能,而导热性几乎无变化.与其它填料相比,硅微粉对硅橡胶的补强性,电性能及在硅橡胶中的分散性均具优势.为此,本实验以活性硅微粉为填料,研究了不同偶联剂改性硅微粉对加成型有机硅电子灌封胶黏度,力学性能,导热性能和电学性能的影响.1实验1.1主要原料及仪器设备端乙烯基硅油:SiVi一300(黏度300mPa?S,乙烯基摩尔分数1.92%),SiVi一1000(黏度1000mPa?S,乙烯基摩尔分数0.8%),浙江新安化工集团股份有限公司;含氢硅油:活性氢质量分数o.18%,广州四海化工有限公司;铂催化剂(PlJ一2600):铂的质量分数为2600×10～,佛山市顺德区金纯硅材料有限公司;KH一570,一缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH一560):工业品,湖北武大有机硅新材料股份有限公司;炔基环己醇:AR,深圳市鑫泽业科技有限公司;高纯硅微粉:粒径2.5m,佛山维科德化工材料有限公司.真空捏合机:JJ一5型,成都众和科技开发收稿日期:2010～10—22.作者简介:陈精华(1977一),男,博士后,主要从事高分子复合材料方面的研究.基金项目:粤港关键领域重点突破项目(2008A~);广州市科技计划项目(~o9z2一D421).联系人,E—mail:psxrzeng@setlt.eduo?72?荫机矗材料第25卷有限公司;高速分散机:GFJ一0.8,江阴市双叶机械有限公司;真空干燥箱:DZF一6050,上海新苗医疗器械制造有限公司;冲片机:RH一7010,江都市韧恒机械厂;旋转黏度计:BROOKFIELD,美国BROOKFIELD公司;硬度计:LX—A,上海元菱仪器厂;微机控制电子万能试验机:CMT4303,深圳市新三思计量技术有限公司;热导率测试仪:DRPL—I,湘潭市仪器仪表有限公司;高阻仪:6517B,美国吉时利仪器公司;阻抗分析仪:E4991A,美国安捷伦科技有限公司.1.2活性硅微粉的表面处理采用干法工艺,称取一定量预先烘干的硅微粉到改性设备中,在高速分散机高速搅拌下,以喷雾的形式加入填料质量0.3%的KH一560或KH-570的乙醇溶液(质量浓度50%),处理1h;然后将填料置于120oC的真空烘箱里干燥2h,制得活性硅微粉,分别记为KH一...