一种表面改性球形SiO₂颗粒的环氧树脂复合材料的制备方法

摘要

一种表面改性球形SiO₂颗粒的环氧树脂复合材料的制备方法，属于无机颗粒的化学改性及电子器件封装材料领域。本发明首先在酸性条件下利用带不饱和双键的硅烷偶联剂与SiO₂表面上的羟基发生缩合反应，进而在自由基引发剂的引发下，使改性导入的不饱和单体在颗粒表面原位发生自由基共聚反应，制备表面具有疏水性聚合物链的改性球形SiO₂颗粒；然后将改性的球形SiO₂颗粒按一定的配比分散环氧树脂中，并加入化学计量的固化剂，混合均匀，制备成环氧树脂复合材料，用作电子器件封装材料。通过在环氧树脂中填充改性的球形SiO₂颗粒，可以降低固化过程中的体积收缩率，提高封装器件的尺寸稳定性和热传导性能，明显提高了环氧树脂复合材料的力学性能。

主权项

1、一种表面改性球形SiO2颗粒的环氧树脂复合材料的制备方法，其特征是：(1)球形SiO2颗粒的表面改性：采用单分散的微米级球形SiO2颗粒，将20～50重量份的球形SiO2颗粒、5～12重量份的硅烷偶联剂和4～8重量份的酸在200重量份的乙醇中混合均匀，置于反应釜中，在搅拌速度为1000～1600r/min、温度为60～90℃的条件下反应0.5～1.5小时；然后再向反应釜中加入2～6重量份的疏水性单体，0.05～1重量份的偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰引发剂，在搅拌速度为300～500r/min、温度为60～90℃的条件下继续反应3～5小时，待溶液冷却至室温后，抽滤，干燥，制备得到表面改性的球形SiO2颗粒；所述疏水性单体为甲基丙烯酸缩水甘油醚、苯乙烯，或此二者重量比为1∶1的混合物；(2)环氧树脂复合材料的制备：将10～30重量份改性后的球形SiO2颗粒、70～90重量份的环氧树脂和20～70重量份的固化剂，在搅拌速度为600～1200r/min、室温条件下混合均匀，抽空脱气后浇入涂有脱膜剂的模具中，然后在温度为100～140℃下固化，即得到环氧树脂复合材料。