作為一種特殊的導熱膠，導熱灌封膠在未固化前具有一定流動性，將其灌入裝有電子元件、線路的電子產品中，再在常溫或加熱條件下固化后就能成為性能優異的熱固性高分子絕緣材料。為了使其具備優良的電絕緣性能、密封性能等，提升電子產品在惡劣環境下作業的穩定性，導熱灌封膠通常采用有機樹脂或硅膠等絕緣材料作為基體，同時為了滿足一定的導熱性能，還需要添加氧化鋁、硅微粉等作為填料，從而將器件運行時產生的熱量傳至外部，保證其正常運轉。

由于樹脂等有機物與無機填料之間存在較大密度差，當粘度阻力不足以抵抗粉體的重力時，就會出現部分粉料沉降的問題。而如果提升膠體粘度過大，則又會影響在使用時的排泡和灌封等工藝性能。那么如何制備出能同時兼顧低粘度和良好抗沉降性的導熱灌封膠呢？

導熱灌封膠沉降現象（來源：廣東金戈新材料股份有限公司）

一、從無機填料入手

在導熱灌封膠的制備中，導熱無機填料是除基礎樹脂之外的第二大體系，其粒徑、添加量等都會影響導熱灌封膠的抗沉降性和粘度特性。

1、合適的顆粒級配

無機填料的粒徑越小，其比表面積相對增大，表面羥基的數量也隨之增多，這使得填料顆粒與基體之間的吸附力增強，從而賦予了其出色的抗沉降性與補強效果。然而，但這也意味著體系的粘度也會隨著升高，不僅不易分散，觸變性也會變差。

因此，在選擇無機填料時，并不是粒徑越小越好。通常需要采用不同粒徑的填料進行粗細搭配，通過靈活調整粗細粉的比例，不僅能夠同時兼顧低粘度和抗沉降性，還能在膠料體系中形成良好的導熱通道，提升體系的導熱性能。

單一粒徑粉體與具有合適顆粒級配的粉體

不同粒徑的氧化鋁復配對導熱灌封膠性能的影響

2、合適的填充量：

無機導熱粉體的填充可以使導熱填料粒子間相互接觸，提升膠體的粘度，有助于提高導熱灌封膠的抗沉降性能，同時也能形成鏈狀或者網狀的導熱通路，提升導熱率。但隨著顆粒填充量的增加，粘度也會越來越大，因此，在追求抗沉降性能的同時，必須謹慎控制填充量，避免過度填充，以維持適當的流動性，確保良好的灌封效果。

不同的氧化鋁填充量對導熱灌封膠性能的影響

3、表面改性

通常無機填料在有機硅聚合物體系內的分散性較差，導致粉體易沉降，因此可使用硅烷偶聯劑對無機填料進行特定的表面改性處理，在其表面引入非極性基團，使之具有親油性。由于這種方法使得無機填料與有機聚合物的相容性提升，因此不僅能使無機填料在有機聚合物中的浸潤性更好，避免粒子之間的黏結聚集，有效提升膠體的抗沉降性能，還能極大降低流動阻力，從而降低體系粘度。

硅烷耦合劑改性原理

二、適量添加觸變劑（抗沉降劑）

除了有機硅脂等聚合物基體和無機導熱填料，導熱灌封膠一般還會添加固化劑、稀釋劑、催化劑、增韌劑和觸變劑等，其中觸變劑是一種能夠在特定條件下改變流變性質的物質，常用的觸變劑有氣相法白炭黑、納米碳酸鈣等。

當觸變劑加入樹脂體系中，一般會產生氫鍵等作用力，形成三維網絡結構，使樹脂黏度增加，提升體系的抗沉降性。當需要使用時，對其施加一定的剪切力，網狀結構即可被破壞，體系黏度隨剪切速率的增加而大幅度降低，可達到灌封要求。一般來說，觸變劑只需添加少量即可，如果加入過多，導熱填料的沉降速度不會明顯下降，反而會造成灌封膠流平性變差，對灌封膠的性能有負面影響。

觸變劑原理

小結

導熱灌封膠性能受粘度和抗沉降性的影響顯著，可以通過對無機填料顆粒級配和填充量，靈活調整并平衡兩者的關系，或采用對填料進行改性、在體系中添加少量觸變劑等手段來增強聚合物與無機填料之間的相容性，既能在灌封時保持流動性，又能有效提高抗沉降性。除此之外，在利用高速分散機，握合機、動混機等混合的過程中也需要控制溫度，水分及線剪切速度，使無機填料在聚合物基體中分散均勻，同時避免粘度過大。

參考文獻：

曲雪麗.導熱灌封膠填充體系的研究[J].化工技術與開發.

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