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发明专利:双硅烷及磁性改性硅微粉技术
来源:中国粉体技术网    更新时间:2025-03-12 15:41:13    浏览次数:
 
  硅微粉作为环氧塑封料、液态封装料原料时,随着填充量的增多,体系黏度会急剧增加,材料的流动性、渗透性变差,球形硅微粉在树脂中的分散困难,易出现团聚问题。而表面改性是解决团聚问题的重要手段,通过改变硅微粉表面的浸润性,使粉体粒子在有机化合物中更容易分散,使其与树脂基体界面结合更牢固,提高复合材料的力学性能。
  
  兰陵县益新矿业科技有限公司申请的发明专利《一种双硅烷及磁性改性硅微粉的方法》同时利用双硅烷及四氧化三铁对硅微粉改性,具体方案如下:
  (1)使用4‑6mol/L的NaOH(溶液浓度为5mol/L)溶液对球形硅微粉进行表面处理11‑12h,然后用纯水和无水乙醇分别对球形硅微粉洗涤2‑3次,并于真空干燥箱内90‑110℃温度下干燥1‑3h,得到预处理后的球形硅微粉。
  (2)按照体积比1:1取二甲基二甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷,配制成双硅烷溶液;
  (3)按照预处理后的球形硅微粉与双硅烷溶液质量体积比(g/mL)2‑8:10‑40添加至反应装置中,按照四氧化三铁粉末与球形硅微粉质量比1:1‑4,再向反应装置中加入四氧化三铁粉末,将反应装置90℃温度条件下搅拌反应2h,冷却到室温后再连续搅拌回流10h;
  (4)过滤反应所得固体产品,然后用纯水和无水乙醇分别洗涤2‑3次,将洗涤后的样品抽滤并放入真空干燥箱内,在90‑110℃下干燥1‑3h,研磨后得到改性的球形硅微粉。
  
发明专利:双硅烷及磁性改性硅微粉技术   
(a)用氢氧化钠预处理后硅微粉接触角,(b)经双硅烷改性后的硅微粉接触角
  
  该发明同时利用双硅烷及四氧化三铁对硅微粉改性,首先二甲基二甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷本身具有较低的粘度和较好的流动性特征,将该两种硅烷水解后形成大量硅氧键与硅微粉基体表面集合,两种硅烷解决了硅微粉不易快速分散均匀的问题。
  
  另外,该发明继续使用了四氧化三铁,通过将四氧化三铁颗粒可以被分散在液体中,形成磁性流体,其形成了混合价氧化物,亚氧化铁(Fe2+)和三价铁(Fe3+)又可以与硅氧键结合,该步骤增加了改性硅微粉具体磁性流体特征。
  
  该技术方案工艺简单,成本低,节约时间,通过同时利用双硅烷及四氧化三铁对硅微粉改性,实现改性后的硅微粉不仅能提高球形硅微粉的均匀分散以及接触角问题,同时拓宽了球形硅微粉可以作为磁性材料的应用领域。
  
  资料来源:金融界、国家知识产权局
  
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