改性培训：2025年粉体表面改性技术高级研修班将于2025年4月19日-20日在江苏南京举行，报名请关注V信公众号“粉体技术网”，涉及非金属矿粉体企业：碳酸钙，硅微粉，滑石，重晶石，硅灰石，高岭土，膨润土，白云石，石灰石，硅灰粉，云母，硅藻土，海泡石，电气石等；功能性粉体企业：氢氧化镁，氢氧化铝，氧化铝，钛白粉，白炭黑，氧化铁红，珠光云母，导热填料，氧化锌，粉煤灰，碳化硅，玻璃微珠，纳米粉体等；药剂和设备企业；粉体填料应用企业；其他需要粉体表面改性的企业。
硅微粉作为一种典型的无机填料，具有“三高”（高绝缘性、高热传导、高热稳定性）、“三低”（低热膨胀系数、低介电常数、低原料成本）以及“两耐”（耐酸碱、耐磨性）的优良特性，是覆铜板中主要的无机填料，提高印刷电路板机械强度和热稳定性，防止印刷电路板变形和龟裂，加强耐热性能及提高耐化学性能。
但硅微粉属于极性、亲水性物质，颗粒小，比表面积大，形态多为球形或卵形，当硅微粉填料分散到极性小的有机高分子树脂中，其相容性差，影响材料的加工性能和使用质量。随着硅微粉的添加，向基体中带入许多微气孔，使材料致密性下降，材料绝缘性降低；而且硅微粉与环氧树脂复合过程中易引起界面效应，吸引空间电荷，产生空隙，使复合材料的介电常数提高，材料的介电性能下降。
为解决上述问题，广州豫顺发明专利《一种覆铜板用改性球形硅微粉及其制备方法》提供了一种球形硅微粉改性方法，具体方案如下：
（1）羧基化硅微粉的制备方法：将γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、丁二酸酐、N,N‑二甲基甲酰胺加入反应釜中分散均匀，加入硅微粉、去离子水分散均匀，控制温度60‑80℃，保温搅拌3‑6h，洗涤、干燥，得到羧基化硅微粉。
其中，γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、丁二酸酐、N,N‑二甲基甲酰胺、硅微粉、去离子水的添加比为0.2‑0.5g：0.1‑0.2g：50‑200mL：10g：5‑10mL。
（2）将羧基化硅微粉、N,N‑二甲基甲酰胺、DL‑1‑（1‑萘基）乙胺、N,N'‑羰基二咪唑加入反应釜A中分散均匀，控制温度80‑90℃，保温24‑48h，离心、洗涤、干燥，得到组分一。
其中，羧基化硅微粉、N,N‑二甲基甲酰胺、DL‑1‑（1‑萘基）乙胺、N,N'‑羰基二咪唑的添加比为10g：100‑200mL：2‑5g：2‑5g。
（3）将组分一、四氯甲烷加入反应釜B中分散均匀，加入液溴，避光常温反应24‑36h，过滤、洗涤、干燥，得到组分二。
其中，组分一、四氯甲烷、液溴的添加比为10g：100‑200mL：0.5‑2g。
（4）氮气氛围中，将组分二、对甲酰基苯硼酸、碳酸钾、1,4‑二氧六环加入反应釜C中分散均匀，加入去离子水、四（三苯基膦）合钯，控制温度70‑80℃，保温反应24‑48h，过滤、层析，得到组分三。
其中，组分二、对甲酰基苯硼酸、碳酸钾、1,4‑二氧六环、去离子水、四（三苯基膦）合钯的添加比为1g：0.05‑0.15g：0.2‑0.4g：10‑20mL：0.3‑1mL：0.01‑0.02g。
（5）氮气氛围中，将组分三、氰基乙酸、四氢呋喃加入反应釜D中分散均匀，加入哌啶分散均匀，控制温度回流反应9‑12h，过滤、洗涤、干燥，得到改性球形硅微粉。
其中，组分三、氰基乙酸、四氢呋喃、哌啶的添加比为10g：1‑1.5g：100‑200mL：1-1.5mL。
该发明利用丁二酸酐与γ‑氨丙基三乙氧基硅烷发生开环反应，在硅烷偶联剂上接枝羧基基团，并利用γ‑氨丙基三乙氧基硅烷的可水解基团水解生成硅醇，与硅微粉表面羟基反应形成硅氧烷，得到羧基化硅微粉，实现对硅微粉进行表面有机化处理，改善硅微粉在树脂体系中的分散性，提高硅微粉和树脂之间的相容性，改善复合材料的机械性能、力学性能。
该发明以N,N'‑羰基二咪唑作为活化剂对羧基化硅微粉表面羧基基团进行活化，再利用DL‑1‑（1‑萘基）乙胺的氨基与硅微粉表面羧基发生酰胺反应，在硅微粉表面接枝萘芳香环，得到组分一；将组分一与液溴混合反应，在萘芳香环上卤化，得到组分二；并以组分二、对甲酰基苯硼酸为原料、以四（三苯基膦）合钯作为催化剂、通过Suzuki偶联反应，得到组分三；最后利用组分三表面的醛基与氰基乙酸在哌啶作用下，经过Knoevenagel缩合反应得到改性球形硅微粉。
该发明制备的硅微粉与覆铜板基料环氧树脂混合时，硅微粉表面含有的羧基基团与环氧树脂的环氧基团发生开环反应，将硅微粉通过分子链与环氧树脂有机连接，改善两种材料的界面相容性，从而改善复合材料的综合性能和增加粘结强度。而且随着硅微粉与环氧树脂的交联，在环氧树脂结构分子中引入萘芳香环不仅提高环氧树脂的耐热性，而且在环氧树脂体系中引入萘分子结构可以降低环氧树脂线膨胀率；在环氧树脂中引入更多非吸水性结构单元和更多的疏水性的羟基结构，可以降低环氧树脂体系的吸水率。该发明制备的硅微粉添加在覆铜板基料中与环氧树脂有机结合，有效解决了普通环氧树脂耐湿热性较差、线膨胀系数偏高等缺陷。
该发明制备的硅微粉作为填料添加在覆铜板环氧树脂中，硅微粉不仅具有占有空间体积较大的基团、有机分子链，而且引入双键化合物等可以改善环氧树脂的介电性能，赋予覆铜板较小且稳定的介电常数（Dk）和介电损耗（Df），有效解决了环氧树脂介电性能差，解决了一般环氧树脂不适用于高频高速情况下信号的快速传输问题，使信号在介质中传输的完整性更好。
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