硅微粉表面改性主要是为了解决3个问题:一是分散问题;二是与有机高分子材料界面结合的问题;三是功能化及化问题。要想做好硅微粉表面改性,一定要以表面改性的机理为依据,认真了解表面改性剂的结构与性质,同时考虑下游有机高分子制品的基材、主体配方及技术要求,经综合考虑选择合理的改性剂,在此基础上确定表面改性工艺和设备。硅烷偶联剂是硅微粉表面改性常用的改性剂,可将硅微粉亲水性转变为亲有机性表面,还可提高有机高分子材料对其粉体的润湿性,并通过官能团使硅微粉与有机高分子材料实现牢固的共价键界面结合。球形硅微粉作为一种功能性工业材料,市场应用前景十分广阔,行业发展空间巨大。武汉高纯度硅微粉特征
球形硅微粉特性:球形硅微粉为白色粉末,纯度比较高,颗粒很细,具有良好的介电性能与导热率,并具备膨胀系数低、高耐热、高耐湿、高填充量、低膨胀、低应力、低杂质、低摩擦系数等优点。与角形硅微粉相比,球形硅微粉具有以下优点:球的表面流动性好,与树脂搅拌成膜均匀,使得树脂的添加量小,硅微粉的填充量达到比较高,因此球形化意味着硅微粉填充率的增加,而硅微粉的填充率越高,其热膨胀系数就越小,导热系数也越低,也就越接近单晶硅的热膨胀系数,由此生产的电子元器件的使用性能也越好。武汉高纯度硅微粉特征硅微粉的一个重点应用领域是集成电路覆铜板。
目前国内外制备球形硅微粉的方法有物理法和化学法。物理法主要有火焰成球法、高温熔融喷射法、自蔓延低温燃烧法、等离子体法、和高温煅烧球形化等;化学方法主要有气相法、水热合成法、溶胶-凝胶法、沉淀法、微乳液法等。水热合成法是液相制备纳米粒子的一种常用方法,一般在100-350℃温度和高气压环境下,使无机和有机化合物与水化合,利用强烈对流(釜内上下部分的温度差而在釜内溶液产生)将这些离子、分子或离子团被输运到放有籽晶的生长区(即低温区)形成过饱和溶液,继而结晶。得到的无机物再经过滤、洗涤和干燥,得到高纯、超细的微粒子。水热法的可直接生成氧化物,避免了一般液相合成法需要经过锻烧转化成氧化物这一步骤,从而降低了硬团聚的形成几率。
硅微粉除了具备热膨胀系数低、介电性能优异、导热系数高、悬浮性能好等优良性能以外,同时还具备以下性能:(1)具有良好的绝缘性:由于硅微粉纯度高,杂质含量低,性能稳定,电绝缘性能优异,使固化物具有良好的绝缘性能和抗电弧性能。(2)能降低环氧树脂固化反应的放热峰值温度,降低固化物的线膨胀系数和收缩率,从而消除固化物的内应力,防止开裂。(3)抗腐蚀性:硅微粉不易与其它物质反应,与大部分酸、碱不起化学反应,其颗粒均匀覆盖在物件表面,具有较强的抗腐蚀能力。(4)颗粒级配合理,使用时能减少和消除沉淀、分层现象;可使固化物的抗拉、抗压强度增强,耐磨性能提高,并能增大固化物的导热系数,增加阻燃性能。(5)经硅烷偶联剂处理的硅微粉,对各类树脂有良好的浸润性,吸附性能好,易混合,无结团现象。(6)硅微粉作为填充料,加进有机树脂中,不但提高了固化物的各项性能,同时也降低了产品成本。球形硅微粉在线性膨胀系数以及热传导率方面明显优于结晶硅微粉和熔融硅微粉。
硅微粉主要性能包括:具有良好的绝缘性:由于硅微粉纯度高,杂质含量低,性能稳定,电绝缘性能优异,使固化物具有良好的绝缘性能和抗电弧性能。能降低环氧树脂固化反应的放热峰值温度,降低固化物的膨胀系数和收缩率,从而消除固化物的内应力,防止开裂。抗腐蚀性:硅微粉不易与其他物质反应,与大部分酸、碱不起化学反应,其颗粒均匀覆盖在物件表面,具有较强的抗腐蚀能力。颗粒级配合理,使用时能减少和消除沉淀、分层现象;可使固化物的抗拉、抗压强度增强,耐磨性能提高,并能增大固化物的导热系数,增加阻燃性能。经硅烷偶联剂处理的硅微粉,对各类树脂有良好的浸润性,吸附性能好,易混合,无结团现象。硅微粉作为填充料,加进有机树脂中,不但提高了固化物的各项性能,同时也降低了产品成本。油漆硅微粉哪家比较好?宿迁油墨硅微粉价格
目前国内硅微粉表面改性基本都是采用干法工艺。武汉高纯度硅微粉特征
活性硅微粉(经偶联剂处理)填充于天然橡胶、顺丁橡胶等胶料中,粉体易于分散(查看超细粉体分散原因),混炼工艺性能好,压延和压出性良,并能提高硫化胶的硫化速度,对橡胶还有增进粘性的功效,尤其是超细级硅微粉,取代部分白炭黑填于胶料中,对于提高制品的物性指标和降低生产成本均有很好作用。小于2um颗粒含量达60-70%的硅微粉用于出口级药用氯化丁基橡胶瓶塞和用于电工绝缘胶鞋中效果甚佳。硅微粉在仿皮革制作中作为填充料,其制品的强度、伸长率、柔性等各项技术指标均优于轻质碳酸钙、活性碳酸钙、活性叶蜡石等无机材料作填充剂制作的产品。硅微粉代替精制陶土、轻质碳酸征等粉体材料应用于蓄电池胶壳,填充我量可达65%左右,且工艺性能良好。所获胶壳制品,具有外表平整光滑,硬度大,耐酸蚀,耐电压,热变形和抗冲击等物理机械性能均达到或超过JB3076-82技术指标。武汉高纯度硅微粉特征
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