导热有机硅电子灌封胶的制备与性能研究

高导热有机硅灌封胶简介高导热有机硅灌封胶是一种用于电子、电器等领域的填充和封装材料。

其高导热性能和优异的工艺可塑性使其成为热管理领域的关键材料之一。

本文将详细介绍高导热有机硅灌封胶的特点、应用领域、制备工艺以及相关技术进展。

特点高导热有机硅灌封胶具有以下特点：1.高导热性能：高导热有机硅灌封胶具有优异的导热性能，能够有效地将热量传导到散热部件，提高电子元器件的散热效率。

2.优异的绝缘性能：高导热有机硅灌封胶能够提供良好的电绝缘性能，保护封装的电子元器件免受潮湿和灰尘的侵蚀。

3.良好的粘接性能：高导热有机硅灌封胶在固化后能够与封装基材牢固粘结，有效提高封装件的机械强度和可靠性。

4.宽温度范围应用：高导热有机硅灌封胶具有良好的耐高温和低温性能，适用于宽温度范围内的工作环境。

应用领域高导热有机硅灌封胶广泛应用于以下领域：1.电子封装：高导热有机硅灌封胶可用于电子封装领域，用于封装和保护集成电路、电子元件等。

2.电源模块：高导热有机硅灌封胶可用于电源模块的封装，提高散热性能，保护模块元件免受外界环境影响。

3.汽车电子：高导热有机硅灌封胶可用于汽车电子领域，用于封装汽车电子元件，提高散热性能，提高系统的可靠性。

4.LED封装：LED灌封胶可用于LED封装，提高散热性能，保护LED芯片免受外界环境的影响。

制备工艺高导热有机硅灌封胶的制备工艺一般包括以下步骤：1.原料准备：选用合适的有机硅树脂作为基料，加入导热填料、固化剂等辅助材料。

2.混合：将原料按一定的配比混合均匀，可以通过机械搅拌或真空搅拌等方法进行。

3.灌封：将混合好的高导热有机硅灌封胶注入到封装模具中，封装模具可根据产品的要求选择不同的形状和尺寸。

4.固化：将注射好的灌封胶在恰当的温度下进行固化，通常采用加热固化或紫外线固化等方式。

5.检测：固化完毕后，对灌封件进行质量检测，检查是否满足产品的要求。

技术进展高导热有机硅灌封胶领域的技术进展主要体现在以下几个方面：1.导热填料的研究：近年来，研究者们不断探索导热填料的种类和比例，以提高高导热有机硅灌封胶的导热性能。

有机硅导热复合材料的制备及其性能身份证号：36250219860802****摘要：在我国进入21世纪快速发展的新时期，随着电子技术的迅猛发展,电子设备功率密度不断增加,核心部件工作温度升高,极大降低了电子设备可靠性并缩短了其使用寿命,因此高导热材料成为保证电子设备安全可靠运行的必要条件之一。

填充型导热有机硅材料被广泛应用于5G基站和手机、LED和动力电池封装、国防军工等领域。

但仍然存在热导率不高、填充量过大、导热填料品种相对单一等问题。

纳米材料改性聚硅氧烷是未来制备高性能聚硅氧烷的发展趋势。

碳纳米管结构独特,具有优异的电、力学和热学性能,是一种理想的聚合物基纳米复合材料的填料。

但碳纳米管相互间存在较强的范德华力,使其在溶剂或聚合物中较易团聚,并且管与管之间易缠绕,将其作为填料难以发挥优异的导热性能。

关键词：导热性能；液晶；碳纳米管；有机硅；取向；功能材料引言随着电子工业的不断发展，电子灌封材料已广泛应用于电子电器领域并成为其重要组成部分。

电子器件在高频作业的环境下，热量易迅速积累，为了保证其正常工作并延长工作寿命，高性能导热绝缘电子灌封材料越来越受到关注。

有机硅橡胶作为一种常用电子灌封胶，不仅拥有高分子材料特有的电绝缘性、抗老化性等优点，而且固化时无副产物产生、尺寸稳定、线收缩率小、可常温固化、操作方便，但是有机硅材料也是热的不良导体，限制了其应用范围。

目前提高聚合物导热性最常用的方法是向高聚物中添加金属粒子、碳系粒子、无机导热粒子等。

金属粒子和碳系粒子具有较高的导热系数，少量添加到有机硅基体中可明显提高其导热性，但会使基体的绝缘性能下降。

若添加导热绝缘粒子如氮化硼、氧化硅、碳化硅、氧化铝等，既可以提高有机硅橡胶的导热性，同时又不会明显影响到绝缘性能，但是此类粒子一般需要添加30%～150%，高比例的添加量会使有机硅橡胶的力学性能下降。

1导热复合材料的组成高分子材料中缺少热传导所需的致密的远程有序的晶体结构，所以通常导热效率较低。

加成型有机硅导热灌封胶的制备与性能研究摘要:研究了常规氧化铝、球形氧化铝、氮化硼及其复配在加成型导热有机硅灌封胶中的应用。

结果表明：常规氧化铝的填充量较低，难以制备导热系数大于 1.1W/(M·K)的有机硅灌封胶；氮化硼与常规氧化铝配合使用可显著提高有机灌封胶的导热性能，但对胶液的流动性影响较大；球形氧化铝可有效提高填充量，不同粒径复配使用的效果更好。

以复配球形氧化铝作为导热填料，制备的有机硅灌封胶导热系数为2.08W/(M·K)且具有良好的工艺性能。

关键词:加成型；有机硅灌封胶；导热引言随着电子工业的快速发展，人们对灌封材料性能的要求也不断提高，不仅要有良好的流动性、电绝缘性能、力学性能、导热性能和耐候性，还要有优良的阻燃性能。

虽然有机硅灌封胶材料氧指数较高、燃烧时无滴落、热释放速率和火焰传播速率较低，但仍具有可燃的缺点，特别容易阴燃，存在较大的安全隐患，在一定程度上限制了其在电子电器、航空航天、光电通讯和汽车工业等领域的应用。

1.实验1.1主要原材料和设备（1）氯铂酸、无水乙醇及碳酸氢钠：分析纯，上海化学试剂有限公司；乙烯基硅油（粘度 1 000 mPa·s，乙烯基含量0.2%）及含氢硅油（粘度300 mPa·s、含氢量0.2%）：工业级，中蓝晨光化工研究院；气相法白炭黑：型号A200，德国DEGUSSA公司；DG-2000高功率超声分散仪：无锡德嘉电子有限责任公司；DHG-9057A电热恒温鼓风干燥箱、DZF-6210真空干燥箱。

（2）在附有回流冷凝管的三口烧瓶中，加入H2Pt-C16·6H20、2，4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷（V4）、C2H5OH及NaHCO 3，通入氮气，在60℃下加热搅拌回流 2 h，反应结束后，静置到室温，过滤，沉淀用乙醇洗涤，合并滤液及洗液，旋蒸去除溶剂后得铂-四甲基四乙烯基环四硅氧烷配合物催化剂。

有机硅导热绝缘灌封胶的性能
有机硅导热绝缘灌封胶是一种双组分室温固化的有机硅灌封胶,是针对电源开关绝缘防水密封而设计的一种有机硅导热绝缘灌封胶,适用于恶劣环境中(如潮湿,震动和腐蚀性等)使用的电子线路板及元器件的绝缘密封保护。

本品克服了单组分有机硅灌封胶深层固化慢的缺点.表内同时固化,具有良好的工艺性能,绝缘密封性能优良,耐电弧,耐电晕,耐老化,耐高低温,适用于大面积深度粘合密封件的浇注和灌注。

本品具有优良的导热性能。

主要物性
项目性能
（固化前） A组分 B组分
外观白色或黑色或灰色粘稠胶体白色或黑色或灰色粘稠胶体
粘度 6000~10000cps 6000~10000cps
比重 1.15~1.21 1.15~1.21
配比 A:B=100:10
可操作时间 40分钟
固化时间 1.5~2小时 (完全固化24小时)
(固化后)
硬度: 35±5 (邵氏)
导热率 1.13
拉伸强度≥1.8 MPa
拉断伸长率≥100 %
体积电阻率≥1×1015Ω.cm
击穿电压≥17 KV/mm
耐温范围 -60~250℃，短时间可耐280℃
特性
双组分室温固化
完全固化快，2小时
无溶剂
无腐蚀
无挥发物
用途
1、有机硅导热绝缘灌封胶用作电源开关的绝缘防水密封。

2、有机硅导热绝缘灌封胶用作其它盒装线路板的绝缘防水灌封。

3、有机硅导热绝缘灌封胶用作照明电器的绝缘防水密封。

4、有机硅导热绝缘灌封胶用作电子电器的导热材料。

高性能有机硅导热材料的制备与研究摘要：随着电子器件向小型化、多功能化和高性能的方向发展，高密度的3D系统集成技术也随之产生，三维结构的一体化使装配效率提高，信号传输速率加快，系统的可靠性得到提高，利用设计式散热技术，可以将积聚于电子产品内部的热及时排出，使其工作温度维持在一个合理的设计值之内，以保证系统的稳定与可靠，导热系数被用来说明物质的导热系数，热传导率愈高，则物料之热传导率愈高，所以，对于高性能的热辐射材料，最根本的需求就是要有较高的导热系数，高性能的导热垫片导衬垫通常要达到热传导率高，产品可靠性高，使用方便，减震降噪，绿色环保等方面的要求。

关键词：高性能有机硅导热；材料制备；应用研究；1.有机硅导热材料的制备1.1主要原料及设备低粘度乙烯基硅油：粘度200mPa·s，乙烯摩尔分数0.35%；高粘度乙烯基硅油：粘度5000mPa·s，乙烯摩尔分数0.35%；含氢硅油：粘度50mm2/s，活性氢质量分数0.1%；改性有机硅树脂：烟台德邦先进硅材料有限公司；铂催化剂（KE-808）和抑制剂（8081）：广州康谷佳化工有限公司；氧化铝：纯度≥99%，平均粒径20μm，中国铝业郑州研究院；氮化铝：纯度99.5%，平均粒径0.5μm，上海申益新材料技术开发有限公司；球形氧化铝：纯度≥99.8%，平均粒径70μm。

南京天星新材料有限公司有限公司双行星混合机：DMP-1QT型，罗斯设备有限公司；烘箱：Z120306型，热循环型，深圳市张氏电热设备有限公司。

1.2有机硅导热垫片的制备将80g低粘度的乙烯基硅油，8g高粘度的乙烯基硅油，6g含氢硅油，5g改性的有机硅树脂，1.0g催化剂，0.2g抑制剂，搅拌0.5h，并进行真空脱泡；接着，添加氮化铝55g，搅拌0.5h，接着添加氧化铝445g，搅拌均匀，并在真空中去除泡沫；最后，将402g的球状氧化铝添加到真空中，进行0.5h的搅拌，并在真空中除去气泡。

高性能有机硅导热材料的制备与研究摘要：随着具有不同功能的有机硅基板的不断涌现以及成本的降低，其性能的不断提高，其应用领域将不断扩大。

随着研究的深入，有机硅材料预计将在柔性液晶面板、LED和电子纸等新技术发挥着越来越重要的作用。

本文就高性能有机硅导热材料的制备进行了研究。

关键词：高性能；有机硅；导热材料；制备前言随着电子产品向整机小型化、多功能化和高性能化发展，高密度三维系统集成技术应运而生。

三维系统集成使得组装效率高、信号传输速度快、系统可靠性更好。

具有这些优点的同时也会导致基板单位面积上发热量增大，散热问题越来越引起重视。

这就对散热材料提出了更高的性能要求。

通过散热设计将电子产品内集聚的热量及时导出，维持工作温度在合理的设计范围内，从而保证产品的系统稳定性和可靠性。

热导率用来描述材料的导热能力，热导率越高，表明材料的导热能力越高。

因此，高性能散热材料最基本的要求就是热导率足够高。

高性能的导热垫片一般要满足热导率足够高、产品可靠性好、使用方便、减震降噪、绿色环保等要求。

1屏幕保护有机硅材料屏幕保护有机硅材料是一种具有活性硅烷基团和氟改性有机基团组合而成的涂料，涂覆于屏幕后，形成10nm～20nm厚度的透明膜层，既具有含氟聚合物疏油和低摩擦系数的特性，又具有硅氧烷的疏水和耐候特性，可以使得膜层的水接触角大于1150，油酸接触角大于74°，让屏幕保护膜层具有出色的防污、拒水和拒油性能，减少指纹及各种污渍附着，提高擦拭清洁的能力。

通过掺杂纳米二氧化硅于有机硅保护涂层中，还能提高材料成膜后的硬度和耐磨抗擦伤性能，目前市售产品可以在来回摩擦3000次（条件为：负重1kg，0000#钢丝绒，接触面积20mm×20mm）后，表面水接触角仍然大于108°。

另外，使用物理共混的方式添加纳米二氧化钛于有机硅涂料中∞J，其中纳米二氧化钛光催化产生极强的自由基可制作成盖板材料使用的防污染杀菌保护涂层。

高导热阻燃有机硅灌封胶的制备摘要：导热灌封胶具有高密度、高粘度、流动性差等特点。

因此，制备低密度、高导热性、阻燃性和低粘度的灌封胶已成为研究的热点。

本文就从展开了研究。

关键词：高导热；阻燃；有机硅；灌封胶；制备前言随着电子工业的发展，电子元器件、逻辑电路趋于密集化、小型化，工作环境向高温方向发展，这要求灌封胶不仅具有优良的流动性能、耐高低温性能、力学性能、电绝缘性能，而且还要具备良好的导热阻燃性能。

1实验1.1主要原材料和仪器设备端乙烯基硅油：黏度为150mPa•s，浙江新安化工股份有限公司；含氢硅油：活性氢质量分数为0.18%，浙江新安化工有限公司；铂催化剂：铂含量为0.5%，上海贺利氏工业技术材料有限公司；炔醇：AR，上海运河材料有限公司；硅烷偶联剂：A-151，南京辰工有机硅材料有限公司；常规氧化铝（晶型为α，形貌为不规则状）：D50为20μm，佛山维科德化工材料有限公司；球形氧化铝（晶型为α，形貌为球形）：D50分别为5、10、20、50μm，日本电气化学工业株式会社；氮化硼：粒径为5μm，迈图高新技术材料有限公司。

实验高速分散机：GFJ-0.8，江阴市双叶机械有限公司；恒温鼓风干燥箱：S.C.101，嘉兴市丰乐烘箱电炉厂；三辊研磨机：EGM-65，上海易勒机电设备有限公司；黏度计：NDJ-8S，上海平轩科学仪器有限公司；电子拉力机：CMT4303，深圳市新三思计量技术有限公司；激光粒度仪：LS-POP（6），珠海欧美克仪器有限公司；导热仪：LW-9389，台湾瑞领科技股份有限公司；场发射扫描电子显微镜：S-4800，日本日立公司。

1.2常规氧化铝及氮化硼的表面改性将常规氧化铝/氮化硼放入电热恒温鼓风干燥箱中，在100℃下干燥3h；取出倒入高速混合器中，在1500r/min的搅拌状态下，以喷雾形式加入硅烷偶联剂质量分数为20%的异丙醇/甲苯溶液；升温至110℃继续搅拌30min；取出，在110℃下干燥4h，冷却，密封保存待用。

高端应用型无卤阻燃导热有机硅灌封胶的制备研究及产业化分析摘要：有机硅灌封胶具有诸多优势，能够提升电子产品的使用性能，稳定电子元件参数。

在信息技术崛起和发展的背景下，由于电子元件、逻辑电路向着小型化、密集化的方向发展，电子产品单位面积热量有所增加，便对于有机硅灌封胶的导热、阻燃性能提出了更高的要求。

鉴于此，本文围绕有机硅灌封胶研发的实际情况，概述了灌封胶的概念与特性等，重点从两个角度出发，研究了高端应用型无卤阻燃导热有机硅灌封胶的制备，分析了该类型灌封胶产业化问题的三个方面。

关键词：高端应用型；无卤阻燃导热；有机硅灌封胶；制备研究；产业化引言：伴随微电子集成技术的发展，为了确保电子元件的可靠性、稳定性，通常要对电子设备开展灌封保护处理。

但典型的灌封材料导热率仅为大约0.2W/m·K，且导热性能不佳，阻燃性能较差，被点燃后容易完全燃烧，说明要制备出新型有机硅灌封胶，推动新型灌封胶材料的产业化发展。

1灌封胶的概述灌封胶或称电子胶，是一种在电子工业中具有广泛应用的材料，具有密封、粘接、灌封、涂覆保护电子元件的功效，是一种不可或缺的绝缘材料。

灌封胶主要可以划分为三种类型，即有机硅胶、环氧胶、聚氨酯胶，其中，有机硅灌封胶属于以有机聚硅氧烷为基础，添加催化剂、交联剂、填料等形成的灌封材料，具有较强的适用性，温度范围广泛，化学与热稳定性优良、带有一定的耐水性，还具备电绝缘性、耐紫外线性、耐气候性、绿色环保、易于成型等优势，使得有机硅灌封胶在诸多行业领域内应用频率较高。

按照灌封胶组成上的差异，有机硅灌封胶可划分为单组分、双组分两种。

单组分灌封胶可以直接使用，无需脱泡处理，操作相对便捷，而双组分灌封胶则要将液体基础胶和交联剂、催化剂混合，通常用于密闭减震材料、绝缘封装材料等。

按照固化机理的不同，有机硅灌封胶则可以划分为缩合型、加成型两种。

与缩合型相比，加成型灌封胶在固化时不存在附属产物，且粘附力高、收缩率小，能够在室温条件下固化，还可以加热快速固化等，在高性能电子灌封领域内受到了欢迎[1]。

印制线路板组件用高导热有机硅灌封料的研究随着电子技术的发展，IC器件集成度的提高或LC器件封装技术的进步，使LC器件L\O数迅速提高，方形平面封装（QFP）元件在表面安装技术（SMT）中的比例越来越少，采用球栅阵列结构越来越多了。

芯片及封装一出现便受到人们的极大关注，是以为它提供比BGA更高的组装密度，并以有明显的迹象将成为21世纪IC封装的主流。

IC器件集成度的提高必然导致芯片总负载的增加，使PCB组件单位面积上需要散发的热量增加。

随着电子设备在各个领域的应该用，特别是在军用领域的应用，电子装备需要在各种复杂、恶劣的地理、气候环境的防护性能，已成为衡量其技术、战术水平的重要技术指标。

由于灌封防护技术有良好的绝缘、防震和隔离作用，可以将外界的不良影响降到最低，因而在装备的防护，尤其是在高压大功率元器件、组件的防护中起到越来越重要的作用。

这些对印制电路组件、封装材料的导热性能提出了更高的要求因此具有良好的导热和绝缘性能的高分子复合材料变得越来越重要。

除了导热和绝缘外材料还需要具备低的介电常数和热膨胀系数一般聚合物的导热系数小，要拓展其在导热领域的应用提高导热性能的关键技术。

传统灌封材料的导热能力差，在防护的同时，造成装备工作系统热量不易传到，形成局部高温，进而可能损伤元器件、组件成为影响系统可靠性及正常工作周期的主要原因之一，这也使得灌封这以技术推广和使用受到限制。

因此急需研制出一种既兼备优良的防护功效，又同时拥有良好的导热性能的绝缘灌封材料，使经过灌封的器件、组件在提高抵御外界不良因素影响的同时，改善传导热的性能。

有机硅树脂通过掺入氮化铝颗粒改善其作为灌封料的导热性能。

2.试验2.1试验原材料有机硅树脂主要由甲基含氢硅油和含有催化剂的甲基乙烯基硅油组成，导热填料为自蔓延生长的氢化铝粉体。

自蔓延生长的氢化铝粉体的形貌呈现出不规则，这种不规则相应提供了较大的比表面积，粉体之间、粉体和树脂之间的热交换，有利于提高灌封材料的导热性能。