一篇論文看懂：氫氧化鋁對(duì)有機(jī)硅灌封膠性能的影響

金戈君今日從一篇論文帶大家看懂：一氫氧化鋁對(duì)有機(jī)硅灌封膠性能的影響。論文內(nèi)容詳見下文。

摘要：

以端乙烯基硅油為基膠、含氫硅油為交聯(lián)劑、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）為表面處理劑、Al（OH）3或Al（OH）3/鉑絡(luò)合物為阻燃劑，制備阻燃型有機(jī)硅電子灌封膠。研究結(jié)果表明：對(duì)Al（OH）3表面進(jìn)行處理、降低其粒徑、增加其含量、Al（OH）3/鉑絡(luò)合物并用等均有利于提升灌封膠的阻燃性能；當(dāng)w（KH-570）=0.5%[

相對(duì)于Al（OH）3質(zhì)量而言]、Al（OH）3的平均粒徑為2.6μm、m（5.0μAl2O3）∶m[2.6μmAl（OH）3]=160∶40和w（鉑絡(luò)合物）=0.002%（相對(duì)于基膠質(zhì)量而言）時(shí)，可制得阻燃性優(yōu)異的有機(jī)硅電子灌封膠。

關(guān)鍵詞：氫氧化鋁；阻燃劑；有機(jī)硅；灌封膠

前言

近年來，隨著電子電器材料向著小型化、集成化、超薄化、高性能化和高可靠性等方向發(fā)展，人們對(duì)電子灌封膠的性能要求也越來越高（如良好的耐高低溫性、耐高剪切力性、流動(dòng)性、力學(xué)性能、電絕緣性、導(dǎo)熱性和阻燃性等）。

硅橡膠可在寬溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期保持彈性，并且可常溫硫化或熱硫化，而且硫化時(shí)具有不吸熱、不放熱、電氣性和化學(xué)穩(wěn)定性俱佳等特點(diǎn)，因而是電子灌封膠的首選基體。然而，典型的未改性硅橡膠阻燃性較差，即使以超細(xì)二氧化硅和碳酸鈣作為填料時(shí)，其阻燃性仍然較差（100%完全燃燒）。因此，以硅橡膠作為電子灌封膠的基體，必須外加阻燃劑。

氫氧化鋁[Al（OH）3]具有阻燃、消煙和填充等功能，并且其燃燒時(shí)無二次污染，而且具有吸熱量大、價(jià)格低和來源廣等優(yōu)點(diǎn)，因而已廣泛應(yīng)用于有機(jī)硅電子灌封膠等材料中。

本研究以端乙烯基硅油為基膠、含氫硅油為交聯(lián)劑、Al（OH）3或Al（OH）3/鉑絡(luò)合物為阻燃劑，制備阻燃型有機(jī)硅電子灌封膠。通過探討不同類型的阻燃劑及其含量對(duì)灌封膠性能的影響，本研究以端乙烯基硅油為基膠、含氫硅油為交聯(lián)劑、Al（OH）3或Al（OH）3/鉑絡(luò)合物為阻燃劑，制備阻燃型有機(jī)硅電子灌封膠。通過探討不同類型的阻燃劑及其含量對(duì)灌封膠性能的影響，優(yōu)選出制備灌封膠的最佳工藝條件，以期為該領(lǐng)域的后期研究封膠的最佳工藝條件，以期為該領(lǐng)域的后期研究。

Al（OH）3粒徑對(duì)灌封膠性能的影響

在其他條件保持不變的前提下，Al（OH）3的粒徑對(duì)灌封膠性能的影響如表2所示。由表2可知：當(dāng)Al（OH）3含量相同時(shí)，Al（OH）3粒徑越小，灌封膠的LOI越高，說明其阻燃性能越好。這是由于Al（OH）3的粒徑越小，說明其比表面積越大，故相同含量Al（OH）3可與硅橡膠接觸的概率也就越多，灌封膠燃燒時(shí)形成的炭層更加致密（即更有利于阻隔熱量和O2的入侵，防止可燃性氣體的擴(kuò)散），阻燃效果更好。

由表2可知：Al（OH）3的粒徑越小，灌封膠的力學(xué)性能越好（這是由于小粒徑填料具有更好的補(bǔ)強(qiáng)效應(yīng)）。然而，Al（OH）3的粒徑越小，灌封膠的黏度越大，而黏度過大時(shí)，不利于灌封膠的灌封作業(yè)。

綜合考慮，選擇粒徑為2.6μm的Al（OH）3作為阻燃劑時(shí)較適宜。

結(jié)語

（1）以端乙烯基硅油為基膠、含氫硅油為交聯(lián)劑、KH-570為Al（OH）3的表面處理劑、Al（OH）3或Al（OH）3/鉑絡(luò)合物為阻燃劑，制備有機(jī)硅電子灌封膠。

（2）與未經(jīng)KH-570處理過的Al（OH）3相比，經(jīng)KH-570處理過的Al（OH）3體系具有較低的黏度、較高的力學(xué)性能和LOI，并且其綜合性能在w（KH-570）=0.5%時(shí)相對(duì)最好。

（3）當(dāng)Al（OH）3含量相同時(shí)，其粒徑越小，相應(yīng)灌封膠的LOI越高，阻燃性能越好；然而，Al（OH）3粒徑越小，灌封膠的黏度越大，并且越不利于灌封操作。綜合考慮，選擇粒徑為2.6μm的Al（OH）3作為阻燃劑時(shí)較適宜。

（4）Al（OH）3含量越高，相應(yīng)灌封膠的阻燃性能越好；鉑絡(luò)合物/Al（OH）3并用對(duì)灌封膠具有良好的協(xié)同阻燃效果。采用單因素試驗(yàn)法優(yōu)選出阻燃性優(yōu)異的有機(jī)硅電子灌封膠的最佳工藝條件是m（5μmAl203）∶m[2.6μmAl（OH）3]=160∶40、w（鉑絡(luò)合物）=0.002%和w（KH-570）＝0.5%。

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