作为一种特殊的导热胶，导热灌封胶在未固化前具有一定流动性，将其灌入装有电子元件、线路的电子产品中，再在常温或加热条件下固化后就能成为性能优异的热固性高分子绝缘材料。为了使其具备优良的电绝缘性能、密封性能等，提升电子产品在恶劣环境下作业的稳定性，导热灌封胶通常采用有机树脂或硅胶等绝缘材料作为基体，同时为了满足一定的导热性能，还需要添加氧化铝、硅微粉等作为填料，从而将器件运行时产生的热量传至外部，保证其正常运转。

由于树脂等有机物与无机填料之间存在较大密度差，当粘度阻力不足以抵抗粉体的重力时，就会出现部分粉料沉降的问题。而如果提升胶体粘度过大，则又会影响在使用时的排泡和灌封等工艺性能。那么如何制备出能同时兼顾低粘度和良好抗沉降性的导热灌封胶呢？

导热灌封胶沉降现象（来源：广东金戈新材料股份有限公司）

一、从无机填料入手

在导热灌封胶的制备中，导热无机填料是除基础树脂之外的第二大体系，其粒径、添加量等都会影响导热灌封胶的抗沉降性和粘度特性。

1、合适的颗粒级配

无机填料的粒径越小，其比表面积相对增大，表面羟基的数量也随之增多，这使得填料颗粒与基体之间的吸附力增强，从而赋予了其出色的抗沉降性与补强效果。然而，但这也意味着体系的粘度也会随着升高，不仅不易分散，触变性也会变差。

因此，在选择无机填料时，并不是粒径越小越好。通常需要采用不同粒径的填料进行粗细搭配，通过灵活调整粗细粉的比例，不仅能够同时兼顾低粘度和抗沉降性，还能在胶料体系中形成良好的导热通道，提升体系的导热性能。

单一粒径粉体与具有合适颗粒级配的粉体

不同粒径的氧化铝复配对导热灌封胶性能的影响

2、合适的填充量：

无机导热粉体的填充可以使导热填料粒子间相互接触，提升胶体的粘度，有助于提高导热灌封胶的抗沉降性能，同时也能形成链状或者网状的导热通路，提升导热率。但随着颗粒填充量的增加，粘度也会越来越大，因此，在追求抗沉降性能的同时，必须谨慎控制填充量，避免过度填充，以维持适当的流动性，确保良好的灌封效果。

不同的氧化铝填充量对导热灌封胶性能的影响

3、表面改性

通常无机填料在有机硅聚合物体系内的分散性较差，导致粉体易沉降，因此可使用硅烷偶联剂对无机填料进行特定的表面改性处理，在其表面引入非极性基团，使之具有亲油性。由于这种方法使得无机填料与有机聚合物的相容性提升，因此不仅能使无机填料在有机聚合物中的浸润性更好，避免粒子之间的黏结聚集，有效提升胶体的抗沉降性能，还能极大降低流动阻力，从而降低体系粘度。

硅烷耦合剂改性原理

二、适量添加触变剂（抗沉降剂）

除了有机硅脂等聚合物基体和无机导热填料，导热灌封胶一般还会添加固化剂、稀释剂、催化剂、增韧剂和触变剂等，其中触变剂是一种能够在特定条件下改变流变性质的物质，常用的触变剂有气相法白炭黑、纳米碳酸钙等。

当触变剂加入树脂体系中，一般会产生氢键等作用力，形成三维网络结构，使树脂黏度增加，提升体系的抗沉降性。当需要使用时，对其施加一定的剪切力，网状结构即可被破坏，体系黏度随剪切速率的增加而大幅度降低，可达到灌封要求。一般来说，触变剂只需添加少量即可，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。

触变剂原理

小结

导热灌封胶性能受粘度和抗沉降性的影响显著，可以通过对无机填料颗粒级配和填充量，灵活调整并平衡两者的关系，或采用对填料进行改性、在体系中添加少量触变剂等手段来增强聚合物与无机填料之间的相容性，既能在灌封时保持流动性，又能有效提高抗沉降性。除此之外，在利用高速分散机，握合机、动混机等混合的过程中也需要控制温度，水分及线剪切速度，使无机填料在聚合物基体中分散均匀，同时避免粘度过大。

参考文献：

曲雪丽.导热灌封胶填充体系的研究[J].化工技术与开发.

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