氧化铝粉体在聚合物基体中分散不均匀、出现颗粒团聚现象,是热管理材料开发中的常见挑战。这一问题不仅影响产品外观,更会严重损害材料的导热性能和机械性能。 氧化铝粉体产生团聚的根源在于其表面特性。无机粉体表面能高,处于热力学不稳定状态,倾向于相互聚集以降低表面能。特别是当粉体粒径减小至微米级或纳米级时,这种团聚趋势更为明显。"软团聚"主要由范德华力引起,可通过机械外力解除;而"硬团聚"则涉及化学键合,需要更强烈的能量输入或化学方法才能破坏。

表面包覆改性是解决分散问题的有效手段。通过在氧化铝颗粒表面构建一层有机或无机包覆层,可以显著改变其表面性质。硅烷偶联剂是常用的有机改性剂,其分子一端能与氧化铝表面羟基反应形成牢固化学键,另一端则含有与聚合物基体相容的有机官能团,从而在粉体与基体间构建分子桥,改善相容性和分散稳定性。 无机包覆是另一种重要改性方法。例如,在氧化铝表面包覆一层二氧化硅薄膜,可以修饰表面特性,改善其在水性体系或特定聚合物中的分散性。包覆层的厚度和均匀性对改性效果至关重要,需要精确控制反应条件和工艺参数。 机械化学改性结合了机械研磨和表面化学处理的优势,在粉体受到机械力作用产生新鲜表面的瞬间,引入改性剂进行反应,可获得更为均匀持久的改性效果。这种方法特别适用于难以通过常规方法改性的硬质粉体。
改性效果的评估需要综合多种表征方法。常见的评价指标包括活化指数、吸油值、悬浮液粘度、分散稳定性等。通过这些指标可以量化改性效果,指导优化改性工艺参数。 东超新材料在氧化铝粉体表面改性领域拥有深厚的技术积累,通过精准的表面设计和工艺控制,确保粉体在各种基体中都能实现优异分散,为客户提供即用型高性能导热填料。