偶联剂型号(偶联剂型号区别)

偶联剂报价

硅烷偶联剂A-150,A-151，A-171，A-172，A-1100,A-187,A-174,A-1891,A-189,A-1120硅烷偶联剂KH-550，KH-560，KH-570，KH-580，KH-590，KH-902,KH-903,KH-792用于处理玻璃纤维增强材料，可提高复合材料的湿态机械性能和稳定的电气性能。用于处理矿物粉末填料，可提高复合材料的机械强度，改善加工性能，增强填料的润湿性和分散性。用作增粘剂，可作环氧树脂、聚氨脂、氯丁橡胶等胶粘剂和密封剂的增粘剂,可以大大提高树脂对玻璃或金属基材的干态粘接力,改善湿态粘接保持率。用于橡胶加工，可提高无机填料在橡胶中的分散性，改善橡胶的物理电气性能和综合加工工艺性能。

偶联剂牌号对照表

型号不一样

偶联剂牌号

硅烷偶联剂的型号，及用途

硅烷偶联剂KH-550：化学名称：γ—氨丙基三乙氧基硅烷分子式：H2NCH2CH2CH2Si(OC2H5)3物化性质及指标：1．外观：无色透明液体2．含量（%）：≥98.03.密度(25°Cg/cm3)：0.938~0.9424.折光率（nD25）：1.419~1.4215.沸点(°C)：217

用途：本分子中含有两种不同的活性基因氨基和乙氧基，用来偶联有机高分子和无机填料，增强其粘结性，提高产品的机械、电气、耐水、抗老化等性能。常用于玻纤、铸造、纺织物助剂、绝缘材料、粘胶剂等行业。适用于本偶联剂的树脂主要有环氧、酚醛、三聚氰胺、尼龙、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚亚酰胺、EVA、PBT、PPO等。1．本品应用于矿物填充的酚醛、聚酯、环氧、PBT、聚酰胺、碳酸酯等热塑性和热固性树脂，能大幅度提高增强塑料的干湿态抗弯强度、抗压强度、剪切强度等物理力学性能和湿态电气性能，并改善填料在聚合物中的润湿性和分散性。2．本品是优异的粘结促进剂，可用于聚氨酯、环氧、腈类、酚醛胶粘剂和密封材料，可改善颜料的分散性，并提高对玻璃、铝、铁金属的粘合性，也适用于聚氨酯、环氧和丙烯酸乳胶涂料。3．用于氨基硅油及其乳液的合成。

硅烷偶联剂KH-560：化学名称：γ—（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷分子式：

物化性质及指标：本品易溶于多种溶剂，水解后释放甲醇，固化后形成不溶的聚硅氧烷。1.外观：无色透明液体2.含量（%）≥98.0；3.密度(25°Cg/cm3)1.065~1.072；

4.折光率（nD25）：1.4265~1.4275；5.沸点(°C)：290用途：1．主要用于改善有机材料和无机材料表面的粘接性能，提高无机填料底材和树脂的粘合力，从而提高复合材料的机械强度，电气性能并且在湿态下有较高的保持率。2．改善双组份环氧密封剂的粘合力，改善丙烯酸胶乳、密封剂、聚氨酯、环氧涂料的粘合力，免除了对多硫化物和聚氨酯密封胶和嵌缝化合物中独立底漆的要求。3．此产品适用于填充石英的环氧密封剂，预混配方，填充砂粒的环氧混凝土修补材料或涂料以及填充金属的环氧模具材料。4．作为无机填料表面处理剂，广泛应用于陶土、滑石粉、硅灰石、硅石白炭黑、石英、铝粉、铁粉。5．改善用玻璃纤维粗纱增强的硬复合材料的强度性能，在调温期后，把强度性能保持在最大程度。6．增强基于环氧树脂电子密封剂和封装材料及印刷电路板的电性能，增强许多无机物填充的尼龙、聚丁烯对苯二酸酯在内的复合材料的电学性能。7．适用于支柱式合成绝缘子。

硅烷偶联剂KH-570：化学名称：γ—（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷分子式：物化性质及指标：本品易溶于多种有机溶剂中，易水解，缩合形成聚硅氧烷，过热、光照、过氧化物存在下易聚合。1.外观：无色透明液体；2.含量（%）：≥97.0；

3.密度(25°Cg/cm3)：1.035~1.045；4.折光率（nD25）：1.4285~1.4295；5.沸点(°C)：255用途：1．用于玻纤浸润处理，可提高玻纤增强复合材料湿态的机械强度和电气性能。2．与醋酸乙烯和丙烯酸酯或甲基丙烯酸单体共聚，广泛用于涂料、胶粘剂和密封剂中，提供优异的粘合力和耐久性。3．在光敏材料中作为助剂。

硅烷偶联剂KH-151：化学名称：乙烯基三乙氧基硅烷分子式：CH2=CHSi(OC2H5)3物化性质及指标：1．外观：无色透明液体；2．含量（%）：≥98；3．密度（25°Cg/cm3）：0.90~0.904；4．折光率（nD25）：1.395~1.400；5．沸点(°C)：161用途：兼有偶联剂和交联剂的作用，适用的聚合物类型有聚乙烯、聚丙烯不

饱和聚酯等，常用于玻纤、塑料、玻璃、电缆、陶瓷、橡胶等，还可用作室温硫化硅橡胶的交联剂。

硅烷偶联剂KH-171：化学名称：乙烯基三甲氧基硅烷分子式：CH2=CHSi(OCH3)3物化性质及指标：1．外观：无色透明液体；2．含量（%）：≥98.0；3．密度(25°Cg/cm3)：0.965~0.975；4．折光率（nD25）：1.390~1.392；5．沸点(°C)：123用途：用作偶联剂，适用的聚合物类型有聚乙烯、聚丙烯不饱和聚酯等。常用于玻纤、塑料、玻璃、电缆、陶瓷、橡胶等。

硅烷偶联剂KH-580：化学名称：γ—巯丙基三甲氧基硅烷分子式：HSCH2CH2CH2Si(OCH3)3物化性质及指标：1．外观：淡黄色透明液体；2．含量（%）：≥96；3．密度(25°Cg/cm3)：1.055~1.065；4．折光率（nD25）：1.435~1.445；

5．沸点(°C)：219用途：常用于处理SiO2、炭黑等无机填料，在橡胶、硅橡胶等聚合物中起活化剂、偶联剂、交联剂、补强剂的作用。

硅烷偶联剂KH-602：化学名称：N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷分子式：

物化性质及指标：1．外观：无色透明液体；2．含量（%）：≥98.0；3．密度(25°Cg/cm3)：0.965~0.975；4．折光率（nD25）：1.446~1.448；5．沸点(°C)：234用途：1．本品为双氨基官能团硅烷，在水性体系中具有良好的稳定性，广泛用于纺织印染、化妆品行业，使织物具有良好的柔软、滑爽等整理效果。2．可作为PVT硅酮和其它硅烷交联固化的密封剂和聚硫密封剂，它可加入单组份和双组份的交联硅酮胶后改善包括玻璃、铅和水泥在内的多种基材的附着力。3．可作为酚醛和环氧树脂的改性剂。在酚醛和环氧树脂等复合材料中已得到广泛应用，从而提高湿态电气性能，特别是低频条件下湿态电气性能。

硅烷偶联剂KH-792：化学名称：N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷分子式：NH2CH2CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3物化性质及指标：1.外观：无色或微黄色透明液体；2.含量（%）：≥98.0；3.密度(25°Cg/cm3)：1.015~1.025；4.折光率（nD25）：1.441~1.445；5.沸点(°C)：259用途：1．本品为双氨基硅烷，是一种优良的玻璃纤维处理剂，可提高复合材料的机械强度、电性能和抗老化性能。

2．本品适用于聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺、尼龙聚砜等玻璃钢材料，经处理过的玻璃钢可广泛用于制造机械零件、建筑材料、受压容器和某些特殊用途的增强材料，尤其适用于尼龙和尼龙制品以及磁塑器件。3．本品可制成高活性双氨基硅油原液和乳液，做为纺织行业织物整理剂，具有较好的柔软性和光泽性。4．本品适用的填充物为玻璃纤维、玻璃布、玻璃微珠、白炭黑、陶土等复合硅物质，还适用于玻璃纤维增强的PBT工程塑料。

硅烷偶联剂Sj-42：化学名称：苯胺甲基三乙氧基硅烷分子式：

物化性质及指标：本品为淡黄色透明液体，溶于醇、酮、酯、醛、烃等多种溶剂，不溶于水。1.含量（%）：≥96.0；2.密度（20℃g/cm3）：1.020~1.022；3.折光率（nD25）：1.480~1.490；4.沸点(°C)：132用途：本品为含苯环基的偶联剂，用于室温硫化硅橡胶中作增粘剂，用作玻璃纤维增强塑料（FRP）的固化剂，用于酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯等高分子材料的表面处理剂。

偶联剂种类

一般做钛酸酯和铝酸酯的厂家，主要用印尼的1801比较多一点~~国产的一般效果不是很稳定！

偶联剂如何使用

硅烷偶联剂的型号，及用途硅烷偶联剂KH-550：化学名称：γ—氨丙基三乙氧基硅烷分子式：H2NCH2CH2CH2Si(OC2H5)3物化性质及指标：1．外观：无色透明液体2．含量（%）：≥98.03.密度(25°Cg/cm3)：0.938~0.9424.折光率（nD25）：1.419~1.4215.沸点(°C)：217用途：本分子中含有两种不同的活性基因氨基和乙氧基，用来偶联有机高分子和无机填料，增强其粘结性，提高产品的机械、电气、耐水、抗老化等性能。常用于玻纤、铸造、纺织物助剂、绝缘材料、粘胶剂等行业。适用于本偶联剂的树脂主要有环氧、酚醛、三聚氰胺、尼龙、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚亚酰胺、EVA、PBT、PPO等。1．本品应用于矿物填充的酚醛、聚酯、环氧、PBT、聚酰胺、碳酸酯等热塑性和热固性树脂，能大幅度提高增强塑料的干湿态抗弯强度、抗压强度、剪切强度等物理力学性能和湿态电气性能，并改善填料在聚合物中的润湿性和分散性。2．本品是优异的粘结促进剂，可用于聚氨酯、环氧、腈类、酚醛胶粘剂和密封材料，可改善颜料的分散性，并提高对玻璃、铝、铁金属的粘合性，也适用于聚氨酯、环氧和丙烯酸乳胶涂料。3．用于氨基硅油及其乳液的合成。硅烷偶联剂KH-560：化学名称：γ—（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷分子式：物化性质及指标：本品易溶于多种溶剂，水解后释放甲醇，固化后形成不溶的聚硅氧烷。1.外观：无色透明液体2.含量（%）≥98.0；3.密度(25°Cg/cm3)1.065~1.072；4.折光率（nD25）：1.4265~1.4275；5.沸点(°C)：290用途：1．主要用于改善有机材料和无机材料表面的粘接性能，提高无机填料底材和树脂的粘合力，从而提高复合材料的机械强度，电气性能并且在湿态下有较高的保持率。2．改善双组份环氧密封剂的粘合力，改善丙烯酸胶乳、密封剂、聚氨酯、环氧涂料的粘合力，免除了对多硫化物和聚氨酯密封胶和嵌缝化合物中独立底漆的要求。3．此产品适用于填充石英的环氧密封剂，预混配方，填充砂粒的环氧混凝土修补材料或涂料以及填充金属的环氧模具材料。4．作为无机填料表面处理剂，广泛应用于陶土、滑石粉、硅灰石、硅石白炭黑、石英、铝粉、铁粉。5．改善用玻璃纤维粗纱增强的硬复合材料的强度性能，在调温期后，把强度性能保持在最大程度。6．增强基于环氧树脂电子密封剂和封装材料及印刷电路板的电性能，增强许多无机物填充的尼龙、聚丁烯对苯二酸酯在内的复合材料的电学性能。7．适用于支柱式合成绝缘子。硅烷偶联剂KH-570：化学名称：γ—（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷分子式：物化性质及指标：本品易溶于多种有机溶剂中，易水解，缩合形成聚硅氧烷，过热、光照、过氧化物存在下易聚合。1.外观：无色透明液体；2.含量（%）：≥97.0；3.密度(25°Cg/cm3)：1.035~1.045；4.折光率（nD25）：1.4285~1.4295；5.沸点(°C)：255用途：1．用于玻纤浸润处理，可提高玻纤增强复合材料湿态的机械强度和电气性能。2．与醋酸乙烯和丙烯酸酯或甲基丙烯酸单体共聚，广泛用于涂料、胶粘剂和密封剂中，提供优异的粘合力和耐久性。3．在光敏材料中作为助剂。硅烷偶联剂KH-151：化学名称：乙烯基三乙氧基硅烷分子式：CH2=CHSi(OC2H5)3物化性质及指标：1．外观：无色透明液体；2．含量（%）：≥98；3．密度（25°Cg/cm3）：0.90~0.904；4．折光率（nD25）：1.395~1.400；5．沸点(°C)：161用途：兼有偶联剂和交联剂的作用，适用的聚合物类型有聚乙烯、聚丙烯不饱和聚酯等，常用于玻纤、塑料、玻璃、电缆、陶瓷、橡胶等，还可用作室温硫化硅橡胶的交联剂。硅烷偶联剂KH-171：化学名称：乙烯基三甲氧基硅烷分子式：CH2=CHSi(OCH3)3物化性质及指标：1．外观：无色透明液体；2．含量（%）：≥98.0；3．密度(25°Cg/cm3)：0.965~0.975；4．折光率（nD25）：1.390~1.392；5．沸点(°C)：123用途：用作偶联剂，适用的聚合物类型有聚乙烯、聚丙烯不饱和聚酯等。常用于玻纤、塑料、玻璃、电缆、陶瓷、橡胶等。硅烷偶联剂KH-580：化学名称：γ—巯丙基三甲氧基硅烷分子式：HSCH2CH2CH2Si(OCH3)3物化性质及指标：1．外观：淡黄色透明液体；2．含量（%）：≥96；3．密度(25°Cg/cm3)：1.055~1.065；4．折光率（nD25）：1.435~1.445；5．沸点(°C)：219用途：常用于处理SiO2、炭黑等无机填料，在橡胶、硅橡胶等聚合物中起活化剂、偶联剂、交联剂、补强剂的作用。硅烷偶联剂KH-602：化学名称：N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷分子式：物化性质及指标：1．外观：无色透明液体；2．含量（%）：≥98.0；3．密度(25°Cg/cm3)：0.965~0.975；4．折光率（nD25）：1.446~1.448；5．沸点(°C)：234用途：1．本品为双氨基官能团硅烷，在水性体系中具有良好的稳定性，广泛用于纺织印染、化妆品行业，使织物具有良好的柔软、滑爽等整理效果。2．可作为PVT硅酮和其它硅烷交联固化的密封剂和聚硫密封剂，它可加入单组份和双组份的交联硅酮胶后改善包括玻璃、铅和水泥在内的多种基材的附着力。3．可作为酚醛和环氧树脂的改性剂。在酚醛和环氧树脂等复合材料中已得到广泛应用，从而提高湿态电气性能，特别是低频条件下湿态电气性能。硅烷偶联剂KH-792：化学名称：N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷分子式：NH2CH2CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3物化性质及指标：1.外观：无色或微黄色透明液体；2.含量（%）：≥98.0；3.密度(25°Cg/cm3)：1.015~1.025；4.折光率（nD25）：1.441~1.445；5.沸点(°C)：259用途：1．本品为双氨基硅烷，是一种优良的玻璃纤维处理剂，可提高复合材料的机械强度、电性能和抗老化性能。2．本品适用于聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺、尼龙聚砜等玻璃钢材料，经处理过的玻璃钢可广泛用于制造机械零件、建筑材料、受压容器和某些特殊用途的增强材料，尤其适用于尼龙和尼龙制品以及磁塑器件。3．本品可制成高活性双氨基硅油原液和乳液，做为纺织行业织物整理剂，具有较好的柔软性和光泽性。4．本品适用的填充物为玻璃纤维、玻璃布、玻璃微珠、白炭黑、陶土等复合硅物质，还适用于玻璃纤维增强的PBT工程塑料。硅烷偶联剂Sj-42：化学名称：苯胺甲基三乙氧基硅烷分子式：物化性质及指标：本品为淡黄色透明液体，溶于醇、酮、酯、醛、烃等多种溶剂，不溶于水。1.含量（%）：≥96.0；2.密度（20℃g/cm3）：1.020~1.022；3.折光率（nD25）：1.480~1.490；4.沸点(°C)：132用途：本品为含苯环基的偶联剂，用于室温硫化硅橡胶中作增粘剂，用作玻璃纤维增强塑料（FRP）的固化剂，用于酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯等高分子材料的表面处理剂。

偶联剂使用

摘  要：本文分别采用碳酸钙、滑石粉和硅灰石作为无机填料，通过在聚乙烯（PE）塑木复合材料中添加不同种类的无机粉体并对其综合性能进行系统研究，采用扫描电子显微镜、比表面仪、电子比重计、邵氏硬度计、万能力学性能实验机和热机械分析仪表征手段对无机粉体的颗粒大小、微观形貌和比表面积以及复合材料的弯曲及冲击性能、比重、吸水率、硬度和线性热膨胀系数进行了测试。研究结果表明：硅灰石制备的PE塑木复合材的弯曲性能最佳，滑石粉制备的PE塑木复合材料抗冲击性能较好；对于三种无机粉体而言，随着无机粉体添加量逐渐增加至15份，PE塑木复合材的力学性能逐渐提升，当无机粉体添加量增加至20份时，PE塑木复合材的力学性能出现下降，比重和硬度逐渐增大，24h吸水率和线性热膨胀系数逐渐降低。 

塑木复合材料主要是以热塑性塑料、植物纤维、填料和加工助剂等原材料按照一定的比例复合而成的一种新型功能材料。这种复合材料集木材和塑料的优点于一身，其具有耐水、耐腐、耐虫蛀、强度高、原材料来源广泛和可切割刨锯等优点[1-3]，是一种极具发展前途的绿色环保复合材料，被广泛地应用于家具、园林、装饰和建材用品等行业[4-6]。

虽然塑木复合材料优点众多，但由于生产技术和加工设备等因素的制约，导致塑木复合材料的生产成本偏高，很大程度的限制了塑木复合材料的长远发展和广泛应用，而在塑木复合材料中添加无机粉体不仅能极大的降低生产成本，而且还可以提高塑木产品的拉伸强度、弯曲性能、冲击性能、抗蠕变性、耐热性能及改善产品的加工流动性等[7,8]。本文分别采用碳酸钙、硅灰石和滑石粉三种不同无机粉体对聚乙烯（PE）塑木复合材料进行填充改性，考察了不同无机粉体对制备的塑木复合材料的力学性能、比重和吸水率的影响，为塑木复合材料制品的设计、生产和应用提供重要参考。

1.1 主要原料

高密度聚乙烯（HDPE，5000S）：中国石化兰州有限公司；木塑木粉（80目）：山东临沂瑞达木粉有限公司；聚乙烯（PE）回收料：揭阳市蓝城区磐东林旭塑料厂；碳酸钙（CC-800、CC-1250）：江西广源化工有限责任公司；滑石粉（HS-218、HS-358）：江西广源化工有限责任公司；硅灰石，（GY-219、GY-319）：江西广源化工有限责任公司；硬脂酸（SA1801）：南昌明瑞化工有限公司；抗氧剂（GY-1010）：北京极易化工有限公司；大红色粉（TC-SF01）：东莞市泰昌树脂材料有限公司；硅烷偶联剂（KH550）：南京和润偶联剂有限公司。

表1  不同品种无机粉体的性能指标

规格型号

D50

(μm)

D97

(μm)

比表面积（m2/g）

吸油量（ml/100g）

CaCO3/SiO2含量（%）

CC-800

4.63

11.72

2.785

25

81.76

CC-1250

4.24

9.56

2.906

26

81.89

HS-218

6.56

14.49

4.448

32

32.45

HS-358

5.78

12.67

6.279

34

47.34

GY-219

5.96

16.81

5.743

34

52.37

GY-319

4.69

10.14

6.578

38

52.96

注：D50，表征细度的指标，表示累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。

D97，表征细度的指标，表示累计粒度分布百分数达到97%时所对应的粒径。

表2 塑木复合材料实验配方

组分

配比（g）

木塑木粉

62

PE回收料

30

HDPE

2

无机粉体

5、10、15、20

硬脂酸

2

偶联剂

1

抗氧剂

0.3

色粉

2

1.2 仪器设备

单螺杆挤出机，JWELL型，上海金纬挤出机械制造有限公司；双螺杆挤出机，JWELL型，上海金纬挤出机械制造有限公司；高速混合机：DYHL型，苏州大云塑料回收辅助设备有限公司；激光粒度仪：3000E型，英国马尔文公司；万能力学性能实验机：CMT-6104型，美斯特工业系统（中国）有限公司；电子比重计：DH-300型，北京伊若特电子仪器公司；邵氏硬度计：TH210-D型，上海伦捷机电仪表有限公司；热机械分析仪（TMA）：Q400型，美国TA公司；全自动比表面积分析仪：NOVA 2000E型，美国康塔仪器公司；场发射扫描电子显微镜：ΣIGMA型，卡尔蔡司光学（中国）有限公司。

1.3 实验方法

首先，称取一定质量的木粉放入烘箱中，在120℃温度下干燥2h除去其中的水分，然后按表1配方进行配料，把配好的料放入高速混合机中混合10min，然后通过双螺杆挤出机造粒，最后把造好的粒子通过单螺杆挤出机挤出成型得到塑木复合材料，如图1所示。

1.4 性能测试

粒径分布：马尔文激光粒度仪测量；比表面积：BET多点测试；弯曲强度测试：参照GB/T9341-2000测试；冲击强度测试：参照GB/T1043-1993测试；吸水率测试：参照 GB/T17657-1999测试；比重测试：按GB/T1033.1-2008测试；硬度测试：参照GB/T531-1999测试；线性热膨胀系数测试：参照GB/T1036-2008。

2.1 无机粉体的性能 

（a）CC-800；(b)CC-1250；(c)HS-218；(d)HS-358；(e)GY-219; (e)GY-319；

图2为不同品种无机粉体的扫描电子显微镜照片，放大倍数均为5000倍。从图1中可以看出CC-800和CC-1250为碳酸钙，均呈不规则立方体状结构，CC-1250的粒径要比CC-800细；HS-218和HS-358为滑石粉，均呈层状、片状结构，HS-358的粒径要比HS-218细；HS-218和HS-358为硅灰石粉，均呈针状、块状结构，HS-358的粒径要比HS-218细。

2.2 塑木复合材料的力学性能

图3为PE塑木复合材料中添加不同品种无机粉体：CC-800、CC-1250，HS-218、HS-358、GY-219、GY-319的弯曲强度对比曲线。从图3中可以看出，随着无机粉体添加量的逐渐增大，PE塑木复合材料的弯曲强度先呈上升后下降趋势；在不同无机粉体的相同添加份数下，硅灰石的弯曲强度最大，其次是滑石粉，再次是碳酸钙；在同种无机粉体填充的情况下，粒径较细的无机粉体对PE塑木复合材料的弯曲强度有较大贡献，这是因为粒径细的无机粉体正好可以填充在木粉粒子间的间隙中，从而提高了PE塑木复合材料的密度，PE塑木复合材料的应力得到增加，弯曲强度得到提升[4,9]。

图4为PE塑木复合材料中添加不同品种无机粉体：CC-800、CC-1250，HS-218、HS-358、GY-219、GY-319的冲击强度对比曲线。从图4中可以看出，随着无机粉体添加量的逐渐增大，PE塑木复合材料的冲击强度呈先上升后下降趋势；在不同无机粉体的相同添加份数下，滑石粉HS-358的冲击强度最大，其次是硅灰石GY-219、GY-319，碳酸钙CC-800、CC-1250稍差，这是由于滑石粉呈片状结构，硅灰石呈针状结构，这种晶型结构对提高材料的冲击性能有很大帮助；其中HS-358的冲击强度大于HS-218，这表明滑石粉的硅含量对材料的力学性能有影响，硅含量越大，补强力学性能越好；在同种无机粉体填充的情况下，粒径小的无机粉体填充在PE塑木复合材料的冲击强度要大。

2.3 塑木复合材料的比重

图5为PE塑木复合材料中添加不同品种无机粉体：CC-800、CC-1250，HS-218、HS-358、GY-219、GY-319的比重对比曲线。从图5中可以看出，随着无机粉体添加量的逐渐增大，PE塑木复合材料的比重逐渐增大；在不同无机粉体的添加份数下，碳酸钙CC-800、CC-1250填充在PE塑木复合材料的比重较大，这是由于碳酸钙呈不规则立方体状结构结构，更易填充在木粉粒子间的间隙中，从而提高了PE塑木复合材料的比重；在同种无机粉体填充的情况下，无机粉体的粒径越细填充在PE塑木复合材料的比重越大。

2.4 塑木复合材料的吸水率

图6为PE塑木复合材料中添加不同品种无机粉体：CC-800、CC-1250，HS-218、HS-358、GY-219、GY-319的24h吸水率对比曲线。从图6中可以看出，随着无机粉体添加量的逐渐增加，PE塑木复合材料的24h吸水率逐渐降低，这是由于木粉的吸水率大于无机粉体，随着无机粉体填充量的增加，木粉相对含量减少，吸水率也随着降低[10,11]；其中在不同无机粉体的添加份数下，硅灰石GY-319、GY219填充在PE塑木复合材料的吸水率最低，最有利于提高PE塑木复合材料的耐水性能，其次是滑石粉，再次是碳酸钙。

2.5 塑木复合材料的硬度

图7为PE塑木复合材料中添加不同品种无机粉体：CC-800、CC-1250，HS-218、HS-358、GY-219、GY-319的邵氏硬度对比曲线。从图7中可以看出，随着无机粉体添加量的逐渐增大，PE塑木复合材料的邵氏硬度逐渐增大；在不同无机粉体的添加份数下，硅灰石GY-219、GY-3190填充在PE塑木复合材料的硬度最大，其次是碳酸钙CC-800、CC-1250，滑石粉HS-218、HS-358硬度最小，这是由于无机粉体本身的硬度对复合材料的硬度有很大的影响。此外还可以发现，在同种无机粉体填充的情况下，无机粉体的粒径越细填充在PE塑木复合材料的硬度越大。

2.6 塑木复合材料的线性热膨胀系数

图8为PE塑木复合材料中添加不同品种无机粉体：CC-800、CC-1250，HS-218、HS-358、GY-219、GY-319的线性热膨胀系数对比曲线。从图8中可以看出，随着无机粉体添加量的逐渐增大，PE塑木复合材料的线性热膨胀系数逐渐减少；在不同无机粉体的添加份数下，硅灰石GY-219、GY-3190填充在PE塑木复合材料的线性热膨胀系数最小，其次是滑石粉HS-218、HS-358，碳酸钙CC-800、CC-1250线性热膨胀系数最大，这是由于随着无机粉体填充量的增加，木粉相对含量减少，木粉线性热膨胀系数比无机粉体大，所以表现出线性热膨胀系数呈降低趋势[12]。此外还可以发现，在同种无机粉体填充的情况下，无机粉体的粒径越细填充在PE塑木复合材料的线性热膨胀系数越大。

1、对于碳酸钙、滑石粉和硅灰石三种无机填料而言，随着体系中无机粉体添加量的逐渐增大，PE塑木复合材料的冲击强度和弯曲强度均表现出先上升后下降趋势；硅灰石319在提高PE塑木复合材料的弯曲强度方面最具优势，而滑石粉HS-358在提高PE塑木复合材料冲击强度方面表现最佳。

2、对于碳酸钙、滑石粉和硅灰石三种无机填料而言，随着体系中无机粉体添加量的逐渐增大，PE塑木复合材料的比重和硬度均呈现逐渐增大的趋势，PE塑木复合材料的24h吸水率和线性热膨胀系数均逐渐降低。与其它两种填料相比，碳酸钙填充PE塑木复合材料的比重相对较大，硅灰石填充PE塑木复合材料的硬度最大，同时最有利于降低PE塑木复合材料的吸水率和线性热膨胀系数。

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偶联剂型号区别

硅烷偶联剂A-150,A-151，A-171，A-172，A-1100,A-187,A-174,A-1891,A-189,A-1120

硅烷偶联剂KH-550，KH-560，KH-570，KH-580，KH-590，KH-902,KH-903,KH-792

用于处理玻璃纤维增强材料，可提高复合材料的湿态机械性能和稳定的电气性能。用于处理矿物粉末填料，可提高复合材料的机械强度，改善加工性能，增强填料的润湿性和分散性。用作增粘剂，可作环氧树脂、聚氨脂、氯丁橡胶等胶粘剂和密封剂的增粘剂,可以大大提高树脂对玻璃或金属基材的干态粘接力,改善湿态粘接保持率。用于橡胶加工，可提高无机填料在橡胶中的分散性，改善橡胶的物理电气性能和综合加工工艺性能。

偶联剂型号介绍

随着电子科技的快速发展，电子产品工作效率不断提高，同时其各个元件在工作时产生的能量也不断提高，工作温度急剧上升。当电子元件的温度过高而这些热量又不能及时通过散热器散发，将对电子产品的稳定性、可靠性和使用寿命造成严重的威胁。如果仅仅依靠微电子元件与金属散热器或散热管直接接触，很难有效地进行热量传递，这是因为热源表面和散热器之间存在很多凹凸不平的空隙，这些空隙被导热系数仅为0.023W/(m∙K)的空气填充着，大幅降低了散热效率。

热界面材料(thermalinterfacematerials，TIMs)是一种普遍用于解决电子元器件散热问题的材料，可以驱逐电子元件与散热器之间的空气，使得电子元件产生的热量更快地流经热界面材料传递至散热器，从而起到快速散热、延长电子元件使用寿命的作用。其热传递原理示意图如图1所示。

热界面材料的导热性能除了与填料本身的热导率、粒径大小、形貌和晶体结构等因素有关外，还与不同种类、粒径和形貌各异的粉体填料复合配比有密切的关系，因为形貌和粒径各异的复合粉体填充时会影响填料在热界面材料中的堆积方式，从而形成导热网络影响热界面材料的导热性能，合适的粉体复配有助于提高热界面材料的导热系数。理论上，导热粉体填料的填充量越大，热界面材料的导热系数越大，但是，当导热粉体填料的填充量增大时，会造成热界面材料的力学性能下降、加工困难、成本上升等问题。通常，多尺度粒径的填料混合填充比单一填料填充的热界面材料热导率更高，在零维粉体颗粒中填加一维或二维填料更容易形成导热网络，提高热界面材料的热导率。此外，可以采用多尺度复配提高导热系数，从而代替增加填充量提高导热系数。

LCSim等使用单一粒径的Al2O3和ZnO分别作为导热填料制备硅橡胶热界面材料，其中Al2O3是粒径为10μm的片层材料，ZnO是粒径为1μm的颗粒材料，研究发现，在填充量较低的条件下(2%~10%体积分数)，随着填充量的增加，导热系数增加，其中填充ZnO的增长比填充Al2O3明显，当填充量为10%时，两种硅橡胶热界面材料的导热系数为0.24～0.26W/(m·K)，相对于纯硅橡胶的导热系数，添加Al2O3和ZnO对导热系数的提高效果并不理想，造成这一现象的原因可能是填充量较低且粉体粒径单一使得粉体堆积松散未形成紧密完整的导热通路。GaoZ等使用氧化铝、氮化铝、石墨烯和碳纳米管作为导热填料制备环氧树脂热界面材料，其中氧化铝是平均粒径为5μm的单一粉体填料，氮化铝是尺寸为800～1000nm的球形材料，碳纳米管的直径为10～30nm，长度为10～15μm。并将填充量为50%质量分数的Al2O3、Al2O3/AlN、Al2O3/AlN/GE和Al2O3/AlN/CNTs分别填充至环氧树脂基体中制备了热界面材料，相对于填充Al2O3的环氧树脂热界面材料，填充Al2O3/AlN、Al2O3/AlN/GE和Al2O3/AlN/CNTs的环氧树脂热界面材料的导热系数有所增加。

YuW等[23]研究了两种不同粒径(0.7μm和5μm)的Al2O3复配填充至硅橡胶基质中对热界面材料导热性能的影响，并对石墨烯纳米片加入后热界面材料的导热性能变化进行了分析。研究表明，在所有配方样品中，5μm的Al2O3与0.7μm的Al2O3配比为85∶15时，热界面材料的导热系数最大，粉体总填充量为60%体积分数时导热系数为2.21W/(m·K)，在此样品配方中加入1%质量分数的石墨烯后热界面材料的导热系数为3.0W/(m·K)；当粉体总填充量增加至63%和65%体积分数时，热界面材料的导热系数分别为2.7W/(m·K)和2.8W/(m·K)，加入1%质量分数的石墨烯之后热界面材料的导热系数分别为3.45W/(m·K)和3.2W/(m·K)，因此得出加入1%质量分数的石墨烯对Al2O3粉体总填充量为63%体积分数的复合材料配方效果最好。

ZhouWY等将3种不同粒径的BN粉体颗粒(0.3、6.0、20μm)通过多种复配方法填充至硅橡胶基质中制备热界面材料，研究表明，3种不同粒径的BN粉体颗粒共同复配填充比单一粒径的BN粉体颗粒填充的硅橡胶复合材料导热系数高，且力学性能较好，而在3种不同粒径的BN粉体颗粒复配中，将0.3、6.0、20μm粒径按1/1/2的形式复配制备的硅橡胶复合材料导热系数最高，但是粉体复配形式样本较少，不能表明0.3、6.0、20μm粒径为1/1/2的复配是最佳的复配形式。

粉体与粉体之间、粉体与高分子基质之间相互接触时存在着界面作用，而界面作用对导热材料的热传导性能有很大的影响。GaoBZ等通过实验和理论结合验证界面作用对热传导性能的影响，分析4种不同粒径的球形Al2O3粉体(3、10、35、75μm)分别为不同填充量时对硅橡胶导热系数的影响，并采用经典理论模型对实验结果进行验证解释。研究结果表明：球形Al2O3粉体填充量增加使得复合材料的导热系数呈现非线性增大，在高填充量下粉体颗粒可以形成较好的导热网络；在相同粉体填充量下，粉体粒径越小，复合材料的导热系数越小，这是由于粉体的比表面积增大导致粉体表面界面接触热阻增大；经典理论模型Maxwell和Deissler-Boegli模型不包含界面效应的参数预测结果与实验数据结果不一致，采用Hsu模型和Agari-Uno模型对粉体颗粒接触参数与体积分数的关系进行接触机理研究，发现实验结果适合于此模型。因此，验证了粉体与粉体之间、粉体与基体之间的界面作用对热界面材料的导热性能有很大的影响。

通过粉体表面改性方法可以改善界面作用对导热性能的影响，填料的表面改性影响填料与填料界面的热阻大小，同时也影响粉体填料与高分子基质的粘结程度以及在高分子基质中的分散状态等。由于粉体的极性和表面作用，使得粉体与基体的相容性差，导致粉体很难均匀地分散在高分子基体中，发生团聚现象，影响聚合物的导热及其他物理性能。对无机粉体表面进行改性可以改善粉体与基体的相容性，提高复合材料的热导率。

牟秋红等研究了Al2O3的表面改性对复合材料导热性能的影响，研究结果表明，表面处理剂的用量为Al2O3质量的2%时，制备的硅橡胶热导率明显提高，而无表面改性的Al2O3填充制备的硅橡胶热导率较低。同时，还发现表面处理剂乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(A-172)的用量对硅橡胶的导热性能有很大的影响，当A-172的用量为Al2O3质量的2%时，硅橡胶的导热性能较高，而高于或低于此用量均会降低硅橡胶的导热性能，这是由于表面处理剂的“桥联”和“包覆”作用，“桥联”作用可以改善无机填料与有机基体的相容性，降低体系的界面热阻从而提高导热系数；“包覆”作用使得过量的偶联剂包覆在填料表面，反而增加热阻降低导热性能。

YHwang等研究了SiC粉体填料及其表面修饰对热界面材料传热性能的影响，如图2(a)和(d)所示，采用原始SiC制成的复合材料在SiC和聚合物基体之间包含许多空隙（图(d)中箭头处）。此外，由于在固化期间残留的水或溶剂的蒸发以及聚合物基质和SiC颗粒之间界面相容不好，观察到聚合物基质中分离的微孔。图2(b)、(c)、(e)和(f)显示，添加PSZ-SiC和SiCNO-SiC的复合材料中填料与基质之间的相容性明显增大，表面处理的SiC颗粒和硅橡胶基体之间形成了良好的界面粘合（图2(e)、(f)箭头处）。研究结果表明：用聚硅氮烷(PSZ)及其无定形碳氮化硅(SiCNO)陶瓷涂层表面处理的SiC颗粒增加了与硅橡胶基质的表面粘附性，降低了SiC颗粒与硅橡胶基质的界面热阻，形成导热通路，从而使得热界面材料的导热性能提高。

XuY等使用硅烷偶联剂对AlN颗粒状粉体填料进行表面修饰，并研究不同型号的表面偶联剂对热界面材料导热性能的影响，研究表明硅烷偶联剂表面修饰后的AlN颗粒填充至环氧树脂中制备的复合材料导热系数增加高达97%，其中使用Z-6020型硅烷偶联剂修饰的AlN颗粒填充的复合材料比Z-6040型硅烷偶联剂修饰的AlN颗粒填充的复合材料导热系数提高更为明显，在Z-6020型硅烷偶联剂修饰的AlN颗粒填充量为60%体积分数时，复合材料的导热系数高达11.0W/(m·K)。

JinW等在h-BN的表面上引入大量的胺基对h-BN进行表面修饰，制备的热界面复合材料比无表面修饰的h-BN填充制备的热界面复合材料导热性能明显提高，结果表明复合材料的导热性能与填料的表面性质密切相关，因为表面性质的变化不仅改变复合材料的化学结构、自由体积和交联密度，而且决定了无机填料和树脂基质之间的界面性质。KKim等研究了用3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(KBM-403)和3-氯丙基三甲氧基硅烷(KBM-703)两种表面固化剂处理h-BN表面后添加至聚合物树脂中对热界面材料导热性能的影响，结果发现表面改性后的h-BN对复合材料的导热性能有很大的提高。

石墨烯是由碳原子以sp2杂化组成的六边形二维蜂窝状晶格结构，石墨烯具有优良的物理性能，如热学、电学和力学性能等，由于石墨烯具有优异的热学性能(导热系数约为5300W/(m·K))使得许多研究学者对石墨烯在热界面材料上的应用产生了浓厚的兴趣。

唐波等研究了不同填充量及不同还原度的石墨烯对环氧树脂复合材料导热性能的影响，研究结果表明，添加石墨烯可以有效减少环氧树脂中的空隙，抑制热界面材料在固化过程中气泡的产生，从而大幅提高环氧树脂的导热系数，当石墨烯的添加量增大时，复合材料的导热性能提高，当石墨烯的质量分数为15%时，环氧树脂的导热系数为4.8W/(m·K)，比环氧树脂本征导热系数增加了2300%；石墨烯表面剩余官能团对产物的导热系数也有显著的影响，石墨烯表面的官能团和有机物分子之间会产生强烈的耦合，同时减小Kapitza界面热阻值。KMFShahil等研究了单层石墨烯和多层石墨烯在热界面材料上的应用，研究发现，单层石墨烯和多层石墨烯在填充量为2%体积分数时，制备的热界面材料导热系数高达14W/(m·K)；此外还研究了石墨烯-银-环氧树脂热界面复合材料的导热性能，通过将填充量为5%体积分数的石墨烯与银微米/纳米颗粒混合填料加入到环氧树脂基体中，制备的环氧树脂热界面材料导热系数约为9.9W/(m·K)，与市场购买的导热系数为1.67W/(m·K)的银-环氧树脂热界面复合材料相比，其导热系数增加了500%。

BNNSs是一种结构类似于石墨烯的二维纳米材料，BNNSs同样具有许多优异性能，如良好的力学性能、较高的导热性能、良好的电绝缘性能和高温稳定性等，因此，BNNSs成为热界面材料最青睐的二维纳米粉体填料之一。将BNNSs填充至聚合物基质中，可以制备各种高导热性能的聚合物复合材料，如高导热聚合物复合纸、高导热塑料和高导热弹性体等。

ZengX等通过真空辅助自组装技术制备了非共价官能化氮化硼纳米片(NF-BNNS)和聚乙烯醇(PVA)复合纸，研究发现NF-BNNS-PVA复合纸具有优良的导热性能，在PVA填充量为6%质量分数时，复合纸的面内导热系数为6.9W/(m·K)。ZhuH等将二维结构的BNNSs与一维结构的纳米纤维素(NFC)复合制备高导热性能的复合纸，研究表明，取向的二维BNNSs与一维NFC形成良好的导热网络，在BNNSs填充量为50%质量分数时复合纸的面内导热系数高达145.7W/(m·K)。TMorishita等通过剥离制备了由氯磺酸(CSA)表面改性的非共价官能化氮化硼纳米片(NF-BNNS)，并通过简单的湿法将NF-BNNS均匀随机地分散在热塑性聚合物基质中制备了NF-BNNS/热塑性聚合物复合膜，结果表明NF-BNNS/热塑性聚合物复合膜的垂直平面导热系数有很大的提高，在NF-BNNS的填充量为80%质量分数时，得到的NF-BNNS/聚对苯二甲酸丁二醇酯复合膜的垂直平面导热系数高达11.0W/(m·K)。

WangXB等使用植物为碳源，利用碳热还原在氮气的作用下将氧化硼还原制备了氮化硼纳米片，研究发现，制得的BNNSs产量高且结晶质量高，将BNNSs应用在环氧树脂中制备BNNSs/环氧树脂导热复合材料，当BNNSs的填充量为40%质量分数时，复合材料的导热系数为6W/(m·K)，是环氧树脂本征导热系数的14倍。YuJ等采用超声剥离制备了BNNSs，并通过十八胺(ODA)和超支化芳族聚酰胺(HBP)对BNNSs表面进行改性，将BNNSs、BNNSs-ODA和BNNSs-HBP分别加入环氧树脂基体中制备了3种不同类型的环氧树脂复合材料，其中BNNSs-ODA/环氧树脂和BNNSs-HBP/环氧树脂复合材料的导热系数均大于BNNSs/环氧树脂复合材料，且BNNSs-HBP/环氧树脂复合材料的导热系数最大，填充量为50%体积分数时BNNSs-HBP/环氧树脂复合材料的导热系数为9.81W/(m·K)，导热系数比纯环氧树脂增加了4057%。WangF等将银纳米粒子(AgNPs)沉积到BNNSs上制备了BNNSs/AgNPs复合粉体填料，其中AgNPs在BNNSs之间起到桥接作用，将BNNSs/AgNPs复合粉体填料填充至环氧树脂基体中有效提高了BNNSs/AgNPs/环氧树脂复合材料的导热系数，在BNNSs和BNNSs/AgNPs填充量为25.1%体积分数时，BNNSs/环氧树脂复合材料和BNNSs/AgNPs/环氧树脂复合材料的导热系数分别为1.63W/(m·K)和3.06W/(m·K)。

填充型高分子热界面材料具有十分广泛的应用前景，国内外众多研究机构、专家学者也正在开展这方面的相关研究，导热填料的种类、粒径、形貌的复配，以及填料与填料之间、填料与高分子基体之间的界面热阻等因素对复合材料的导热性能具有非常重要的影响。单纯利用传统导热填料进行简单复配填充已经很难满足电子行业对高性能热界面材料日益增长的性能需求，二维高导热或其他新型导热填料的应用，以及界面热阻的进一步降低将是热界面材料未来重要的研究方向，是进一步提高热界面材料综合性能的两个重要技术途径。

作者：毛琳，赵迪，邹雄，王金合，施利毅

上海大学纳米科学与技术研究中心

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