硅微粉必做的“表面功夫”

硅微粉是一种非常重要的无机非金属功能性填料，可以与有机高分子聚合物进行复合并提高复合材料的整体性能，被广泛应用于电工电子、硅橡胶、涂料、胶粘剂、灌封料等领域。

硅微粉本身属于极性、亲水性的物质，与高分子聚合物基质的界面属性不同，相容性较差，在基料中往往难以分散，因此，为使复合材料性能更加优异，通常需要对硅微粉进行表面改性，根据应用的需要有目的地改变硅微粉表面的物理化学性质，从而改善其与有机高分子材料的相容性，满足其在高分子材料中的分散性与流动性需求。

1、覆铜板

覆铜板是将玻璃纤维或其他增强材料浸以树脂基体，添加不同的填料，通过调胶、浸润等工艺将一面或双面覆以铜箔并经热压而制成的一种电子基础材料。改性硅微粉的加入可以降低覆铜板的生产成本，提高其耐热、导电性以及机械性能。

徐正国等以双端羟基聚苯醚为基料，使用单一改性剂乙烯基三甲氧基硅烷对覆铜板用硅微粉进行表面改性。

杨珂珂等以聚四氟乙烯树脂为基料，使用单一改性剂3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷（KBM-573），对覆铜板用硅微粉进行表面改性。

孙小耀等以环氧树脂为基料，使用单一改性剂γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷（Z-6040），对覆铜板用硅微粉进行表面改性。

2、橡胶

橡胶是具有可逆形变的高弹性聚合物材料，可广泛应用于电子、汽车、土木建筑、国防军工、医疗卫生以及生活用品等多个领域。在橡胶制备过程中，加入一定量的无机填料，不仅可以降低橡胶的生产成本，而且可显著提高橡胶复合材料的综合物理性能与动态力学性能。

周垒等以丁苯橡胶为基材，使用单一改性剂苯基三甲基硅烷（PTMS），对硅微粉进行表面改性，得到橡胶用硅微粉。

邓军等以甲基乙烯基橡胶为基材，使用复合改性剂乙烯基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷，对硅微粉进行表面改性，得到橡胶用硅微粉。

杨海淘等以天然橡胶为基材，使用复合改性剂铝酸脂偶联剂、硬脂酸，对硅微粉进行表面改性，得到橡胶用硅微粉。

张栋栋等以天然橡胶为基材，使用复合改性剂双-[γ-（三乙氧基硅）丙基]四硫化物(Si69）、钛酸酯，对硅微粉进行表面改性，得到橡胶用硅微粉。

3、塑料

硅微粉作为填料在制作塑料的过程中可用于聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚苯醚（PPO）等材料中，广泛应用于建筑、汽车、电子通信绝缘材料、农业、日常生活用品、国防军工等多个领域。

ZHANG Y P等以聚氯乙烯（PVC）为基材，使用单一改性剂异丙氧基三油酸酯酰基钛酸酯，对硅微粉进行表面改性处理，得到PVC复合材料用硅微粉。

ABDEL?GAWAD N M K等以聚氯乙烯为基材，使用单一改性剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550），对硅微粉进行表面改性处理，得到绝缘材料用硅微粉。

4、环氧塑封料

环氧塑封料是由多种助剂混配而成的塑封料，是电子封装的关键材料，占微电子封装97%以上的市场，可广泛应用于半导体、消费电子、集成电路、航空、军事等各封装领域。

张建英等以环氧树脂为基材，使用单一改性剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）对硅微粉进行表面改性处理，得到环氧塑封料用硅微粉。

5、环氧浇筑件

环氧绝缘浇注料是由树脂、固化剂、填充剂等混合而成的液态或黏稠状的可聚合树脂混合物。在浇注温度下，浇注料有较好的流动性和较少的挥发物，固化快，固化后收缩率小等特点，浇注料固化后形成的环氧树脂是集绝缘、防潮、防霉、防腐、固定和隔离等多种功能于一体的绝缘制品。

陈建强等以环氧树脂为基材，使用单一改性剂γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷(KH-560），对硅微粉进行表面改性处理得到环氧树脂浇铸件用硅微粉。

6、电子灌封胶

灌封胶常用于电子元器件中，主要起到粘接，密封，阻隔和保护等作用，其在未固化前属于液体状，具有一定流动性，胶料黏度根据产品的材质、性能、生产工艺的不同而有所区别，且只有胶料完全固化后才能实现它的使用价值。

陈精华等以端乙烯基硅油为基材，使用单一改性剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570），对硅微粉进行表面改性处理，得到电子灌封胶用硅微粉。

骆崛逵等以环氧树脂为基材，使用单一改性剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550），对硅微粉进行表面改性处理，得到电子灌封胶用硅微粉。

7、人造石英石

硅微粉作为填料应用于人造石英石，不仅可以降低不饱和树脂消耗量，而且对人造石英板的耐磨、耐酸碱、机械强度等性能有一定的改善。

刘会臣等以聚酯树脂为基材，使用单一改性剂改性聚硅氧烷，对人造石英石板材用硅微粉进行表面改性处理。

8、小结

此外改性硅微粉还广泛应用于*陶瓷、电焊条保护层、APG 工艺注射料、胶粘剂、抗粘连剂、抗结剂、油墨等领域，改性硅微粉的加入不仅大幅度降低成本，而且提高混合材料的加工工艺性能。

硅微粉不同的应用领域对其质量要求存在差异，因此在选择硅微粉应用时，应结合下游行业的需求，综合成本、效能、性能等多方面因素进行考虑，选择合适的硅微粉类型及改性剂与配方。随着我国经济社会的不断提高，目前，改性硅微粉的应用研究将主要集中在以球形硅微粉为原料生产的高端覆铜板、高性能胶黏剂、绝缘材料等高技术领域，精细化和功能专业化将是未来改性硅微粉应用的主流方向。