CN116082580A - 一种粉体表面改性剂及改性粉体和其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粉体表面改性剂与改性粉体的制备方法与应用。本发明制备的粉体表面改性剂可同时兼顾填充型硅凝胶的良好加工工艺性、高导热性与柔软性，极大提升有机硅导热产品的竞争力，可广泛应用于电子元器件、通讯基站、新能源电池、充电桩等电子导热封装领域。

Description

一种粉体表面改性剂及改性粉体和其制备方法与应用

技术领域

本发明属于热界面材料技术领域，涉及一种粉体表面改性剂、一种改性粉体及它们的制备方法与应用。

背景技术

随着电子产品向高度集成化、多功能化和小型化方向发展，电子元件或功率器件的封装密度也随之急剧增加。热量积聚会导致电子元件过热，使其可靠性和寿命降低。通过热界面材料填补两种材料接触产生的微空隙，减少热传递阻抗以提高散热性能，对保护芯片等电子元器件正常运行，延长使役寿命具有重要意义。

目前大规模使用的热界面材料的结构主要为填充型，即向基体材料中添加大量导热粉体，以实现界面材料的导热功能。目前市面广泛应用的产品之一是导热粉体填充有机硅的体系，比如导热硅脂、导热凝胶、导热垫片等。导热粉体的大量填入，可显著提升热界面材料的导热性能。然而，电子元器件用的热界面材料除要求高导热性能外，也需要良好的施工工艺与材料的良好的柔软性。比如高导热有机硅凝胶要求导热填料填充量很高，同时保持较低粘度，比如高填充量大于90wt.％时要求模量低于40KPa和断裂伸长率大于150％。然而，导热金属粉体(银粉、铝粉等)的表面极性大、比表面积大、表面能高，粉粒间的相互作用力很强而极易团聚，进入基体后与基体发生能强相互作用力，导致填充体系的粘度急剧增大，材料硬度急剧上升。可见，导热粉体的填充量与填充后体系的粘度、柔软度难以同时兼顾，因此，制备热界面材料的关键技术难题之一就是填料表面处理，以改善填料-填料与填料-基体的相互作用，实现综合的优异性能。

发明内容

为了改善上述技术问题，本发明提供一种粉体表面改性剂、一种包括该粉体表面改性剂的改性粉体以及它们的制备方法与应用。

具体的，本发明提供如下技术方案：

一种粉体表面改性剂，所述改性剂具有式I所示的结构式：

式I中，R₁选自C_1-10烷基、C_2-10烯基中的任一种；

R₂、R₃、R₄、R₅相同或不同，彼此独立地选自H、C_1-10烷基、C_2-10烯基、C_6-14芳基、被一个或多个R_s取代的C_1-10烷基中的任一种，所述R_s选自卤素、氰基中的任一种；

R₆相同或不同，彼此独立地选自烷基；

x选自10-200的自然数，y选自1-10的自然数，z选自10-200的自然数。

本发明还提供了一种所述粉体表面改性剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1)将氨丙基三烷氧基硅烷、5-降冰片烯2-羧酸、第一溶剂和第一催化剂按一定比例混合均匀，室温反应一段时间得到氨丙基三烷氧基硅烷降冰片烯的反应物；

2)将单端羟基聚硅氧烷、5-降冰片烯2-羧酸、第二溶剂、第二催化剂、脱水剂按一定比例混合均匀并室温反应一段时间，加入两倍体积的甲醇或乙醇分液处理，取下层清液，真空抽除残余溶剂得到单端降冰片烯官能化的聚硅氧烷；

3)无水无氧环境中，将步骤2)中的单端降冰片烯官能化的聚硅氧烷、第三溶剂、第三催化剂按一定比例混合均匀，室温下预反应一段时间后加入一定量步骤1)中的硅烷偶联剂-降冰片烯的缩合物继续室温反应一段时间，真空抽除溶剂，得到所述粉体表面改性剂。

本发明还提供一种改性粉体，所述改性粉体包括粉体和位于所述粉体表面的上述的粉体表面改性剂。

本发明进一步还提供所述改性粉体的用途，所述改性粉体用于导热、导电或电磁屏蔽领域。

本发明还进一步提供了所述改性粉体的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将上述粉体表面改性剂、粉体、第四溶剂和第四催化剂按一定比例混合均匀，于一定温度下充分反应一段时间，冷凝回流，过滤，真空干燥后得到所述改性粉体。

本发明还提供了一种导热凝胶，所述导热凝胶包括上述的改性粉体。

本发明还提供了所述导热凝胶的制备方法，所述方法包括以下步骤：

将所述改性粉体与形成聚硅氧烷基体的原料按一定比例混合，混炼，固化，制得所述导热凝胶。

有益效果

本发明提供了一种粉体表面改性剂，该改性剂的刷形结构中的侧链聚硅氧烷分子量低于缠结分子量，侧链聚硅氧烷结构本身无分子链纠缠，保证了良好的刷形结构。

本发明还提供了一种所述粉体表面改性剂的制备方法，所述制备方法为开环易位聚合ROMP方法，是一种高效、可控的活性聚合方法，可设计性强。

本发明还提供了一种改性粉体，其包括粉体和结合于粉体表面的上述粉体表面改性剂。所述改性剂的单端官能可与粉体(如填料)表面发生化学键合，使该改性剂牢固的接枝在粉体表面，使粉体表面的极性显著降低，同时粉体表面的改性剂可进一步屏蔽粉体的极性作用力，极大改善粉体颗粒的团聚问题。

本发明还提供了一种导热凝胶，其包括上述的改性粉体和聚硅氧烷基体，改性粉体表面的改性剂与聚硅氧烷基体不发生链纠缠，同时又有很好的相容性，既能屏蔽粉体表面与聚硅氧烷主链的弱键相互作用，也能起到界面润滑作用，极大降低了粉体在聚硅氧烷中的运动阻力。因此，粉体的可填充量大幅提升，进一步完善导热通路，体系的导热性能大幅提升，同时，填充体系在高填充量下依然保持较低粘度、较高的断裂伸长率和较低的模量。

可见，本发明技术方案解决了热界面凝胶材料的高导热与低粘度、低模量、高伸长难以兼顾的技术难题，对推进高端导热热界面材料的进一步发展有很大的意义。

附图说明

图1为降冰片烯修饰聚硅氧烷大分子单体红外谱图；

图2为降冰片烯修饰聚硅氧烷大分子单体核磁谱图；

图3为聚硅氧烷与烷氧基硅烷瓶刷共聚物核磁谱图；

图4为聚合前后凝胶渗透色谱图；

图5为所制备表面改性剂修饰粉体后的作为导热填料，具有优异抗老化特性，2000h@125℃老化后保持低模量特性。

具体实施方式

第一方面，本发明提供了一种粉体表面改性剂，其具有式I所示的结构式：

式I中，R₁选自C_1-10烷基、C_2-10烯基中的任一种；

R₂、R₃、R₄、R₅相同或不同，彼此独立地选自H、C_1-10烷基、C_2-10烯基、C_6-14芳基、被一个或多个R_s取代的C_1-10烷基中的任一种，所述R_s选自卤素、氰基中的任一种；

R₆相同或不同，彼此独立地选自烷基；

x选自10-200的自然数，y选自1-10的自然数，z选自10-200的自然数。

在一些技术方案中，R₁选自C_1-10烷基中的一种，示例性地可以为甲基、乙基、丙基或丁基。

在一些技术方案中，R₂、R₃、R₄、R₅相同或不同，彼此独立地选自甲基或氰基取代的丙基。

在一些技术方案中，R₆选自C_1-10烷基中的任一种，示例性地可以为甲基或乙基。

第二方面，本发明提供了一种上述粉体表面改性剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1)将氨丙基三烷氧基硅烷、5-降冰片烯2-羧酸、第一溶剂和第一催化剂按一定比例混合均匀，室温反应一段时间得到氨丙基三烷氧基硅烷降冰片烯的反应物；

2)将单端羟基聚硅氧烷、5-降冰片烯2-羧酸、第二溶剂、第二催化剂、脱水剂按一定比例混合均匀并室温反应一段时间，加入两倍体积的甲醇或乙醇分液处理，取下层清液，真空抽除残余溶剂得到单端降冰片烯官能化的聚硅氧烷；

3)无水无氧环境中，将步骤2)中的单端降冰片烯官能化的聚硅氧烷、第三溶剂、第三催化剂按一定比例混合均匀，室温下预反应一段时间后加入一定量步骤1)中的硅烷偶联剂-降冰片烯的缩合物继续室温反应一段时间，真空抽除溶剂，得到所述粉体表面改性剂。

在一些技术方案中，所述氨丙基三烷氧基硅烷中的烷氧基为C_1-10烷氧基；具体的，所述氨丙基三烷氧基硅烷选自氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷中的任一种。

在一些技术方案中，所述第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂相同或不同，彼此独立地选自二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷、三氯甲烷中的任一种或几种。

在一些技术方案中，所述第一催化剂、第二催化剂相同或不同，彼此独立地选自二甲氨基吡啶、吡咯烷基吡啶中的任一种或几种。

在一些技术方案中，所述第三催化剂选自钌配位催化剂，示例性地可以为格拉布三代催化剂。

在一些技术方案中，步骤1)中，所述氨丙基三烷氧基硅烷、5-降冰片烯2-羧酸、第一溶剂、第一催化剂的质量比为(40-60):(20-40):(40-60):(0.5-1.5)，示例性地可以为50:32:50:1。

在一些技术方案中，步骤1)中，反应时间为0.5小时-5小时，例如为2小时-3小时。

在一些技术方案中，步骤2)中，所述单端羟基聚硅氧烷选自单端羟基聚二甲基硅氧烷、单端羟基聚甲基三氟丙基硅氧烷、单端羟基聚甲基苯基硅氧烷、单端羟基聚乙烯基甲基硅氧烷、单端羟基聚甲基氰丙基硅氧烷、单端羟基聚甲基乙基硅氧烷、单端羟基聚甲基乙基硅氧烷中的任一种或几种。

在一些技术方案中，所述单端羟基聚硅氧烷的分子量为1000-20000，具体地可以为1000、2000、5000、10000、20000。

在一些技术方案中，步骤2)中所述脱水剂例如为二环己基碳二亚胺DCC。

在一些技术方案中，步骤2)中所述单端羟基聚硅氧烷、5-降冰片烯2-羧酸、第二溶剂、第二催化剂、脱水剂的质量比为(5-12):(0.2-0.8):(25-35):(0.01-0.04):(1-3)，示例性地可以为10:0.55:30:0.02:2。

在一些技术方案中，步骤2)中，反应时间为2小时-20小时，示例性地可以为9小时-12小时。

在一些技术方案中，步骤3)中，单端降冰片烯官能化的聚硅氧烷、第三溶剂、第三催化剂、硅烷偶联剂-降冰片烯的缩合物的用量比为(4-6)g:(40-60)g:(0.0001-0.02)g:(0.05-0.2)g，示例性地可以为5g:50g:(0.0006-0.012)g:0.1g。

在一些技术方案中，步骤3)中，预反应的时间为2-20分钟，示例性地可以为4分钟；继续室温反应的时间为20-120分钟，示例性地可以为30分钟。

第三方面，本发明提供一种改性粉体，所述改性粉体包括粉体和位于所述粉体表面的上述粉体表面改性剂。

在一些技术方案中，所述粉体表面改性剂以化学键形式结合于所述粉体的表面。

在一些技术方案中，所述粉体为导热粉体。具体的，所述导热粉体选自金属粉体和/或金属氧化物粉体；示例性地，所述导热粉体选自银粉、铜粉、铁粉、铝粉、锌粉、氧化铁、四氧化三铁、氧化锌、氧化铁中的任一种或几种。

在一些技术方案中，所述粉体的形状包括球形、片状、不规则多面体。

在一些技术方案中，所述粉体的平均粒径为1微米～40微米，示例性地为1微米～5微米或10微米～40微米。

第四方面，本发明提供一种上述改性粉体的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将上述粉体表面改性剂、粉体、第四溶剂和第四催化剂按一定比例混合均匀，于一定温度下充分反应一段时间，冷凝回流，过滤，真空干燥后得到所述改性粉体。

在一些技术方案中，所述粉体具有上文所述定义。

在一些技术方案中，所述第四溶剂选自正己烷、正庚烷、石油醚、氯仿、二氯甲烷、乙醚、乙醇、丙酮、乙酸乙酯中的一种或几种。

在一些技术方案中，所述第四催化剂选自有机锡、钛酸酯、氨类中的一种或几种。

在一些技术方案中，粉体表面改性剂、粉体、第四溶剂和第四催化剂的质量比为(1-5):(30-70):(5-20):(0.005-0.05)，示例性地为2:(50-70):10:0.001。

在一些技术方案中，所述反应温度为45-100℃，示例性地为50℃。

在一些技术方案中，反应时间为4小时～24小时，示例性地为5小时～6小时。

第五方面，本发明还提供了一种上述改性粉体的用途，其可以用于导热、导电或电磁屏蔽等领域。

在一些技术方案中，可以用于电子元器件、通讯基站、新能源电池、充电桩等中作为导热、导电或电磁屏蔽材料使用。

第六方面，本发明提供一种导热凝胶，所述导热凝胶包括上述改性粉体。

在一些技术方案中，所述导热凝胶包括聚硅氧烷基体和填充于所述基体中的上述改性粉体。

在一些技术方案中，形成所述聚硅氧烷基体的原料包括端乙烯基硅油、端氢硅油、含氢硅油、抑制剂和铂催化剂。

在一些技术方案中，端乙烯基硅油选自端乙烯基二甲基硅油、端乙烯基甲基苯基硅油、端乙烯基二苯基硅油、端乙烯基甲基三氟丙基硅油、端乙烯基甲基乙基硅油、端乙烯基甲基氰基硅油中的任一种或几种。

在一些技术方案中，端乙烯基硅油的粘度为50-1000cp。

在一些技术方案中，端氢硅油选自端氢二甲基硅油、端氢甲基苯基硅油、端氢二苯基硅油、端氢甲基三氟丙基硅油、端氢甲基乙基硅油、端氢甲基氰基硅油中的一种或几种。

在一些技术方案中，含氢硅油的粘度为100-1000cp。

在一些技术方案中，抑制剂为含有端烯基或端炔基的化合物，例如可以为3-甲基-1-丁炔-3醇、二乙烯基四甲基硅烷中的任意一种或其组合。

在一些技术方案中，改性粉体、端乙烯基硅油、端氢硅油、含氢硅油、抑制剂、铂催化剂的质量比为(800-1800):(60-70):(25-35):(0.5-1):(0.05-0.2):(0.1-0.4)，示例性地为(900-1400):67:32:0.7:0.1:(0.1-0.2)。

第七方面，本发明提供上述导热凝胶的制备方法，所述方法包括以下步骤：

将上述改性粉体与形成聚硅氧烷基体的原料按一定比例混合，混炼，固化，制得所述导热凝胶。

在一些技术方案中，所述方法具体包括以下步骤：将上述改性粉体、端乙烯基硅油、端氢硅油、含氢硅油、抑制剂和铂催化剂按一定比例，混合均匀后上三辊混炼，室温真空排泡后转入模具，于100℃固化2小时后制得导热凝胶。

下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。

实施例1

改性剂制备：取5克KH550(3-氨丙基三乙氧基硅烷)，3.2克NB-COOH(5-降冰片烯-2-甲酸，外型)，5克DCM(二氯甲烷)混合均匀，加入0.1克4-ppy(4-吡咯烷基吡啶)，室温反应2小时后得到KH550和NB-COOH的缩合物(NB-KH550)。

取10克PDMS-OH(单羟丙基封端聚二甲基硅氧烷，分子量约5000)，0.55克NB-COOH，30克DCM混合均匀，加入2克DCC(二环己基碳二亚胺)，0.02克DMAP(4-二甲氨基吡啶)，室温12小时，加入两倍体积的甲醇进行分液处理，取下层清液，真空抽除残余DCM得到PDMS-OH和NB-COOH的缩合物(NB-PDMS)。

手套箱内，取5克NB-PDMS溶于50ml DCM中，加入50微升G3催化剂，反应4分钟后，加入0.1克NB-KH550，继续反应30分钟，所得溶液采用真空抽除DCM溶剂，得到PDMS瓶刷聚合物改性剂，具有式I所示结构，其中，x＝10-200，y＝1-10。

具体的，图1-4示出了所述PDMS瓶刷聚合物改性剂的聚合物结构表征谱图。

改性粉体制备：取2克瓶刷聚合物改性剂溶于10克正己烷中，滴入约0.01克有机锡催化剂，加入50克铝粉(10微米67wt％，3微米23wt％)，于50℃充分搅拌，冷凝回流5小时，过滤，所得粉末于80℃真空干燥5小时，得到PDMS瓶刷聚合物改性铝粉。

导热凝胶的制备：取900份PDMS瓶刷聚合物改性铝粉、67份端乙烯基二甲基硅油(粘度310cp)，32份端氢二甲基硅油(粘度200cp)，0.7份含氢硅油(粘度1000cp)，0.1份炔醇抑制剂，0.2份铂催化剂，充分混合均匀，三辊混炼两遍，室温真空排泡30分钟，得未固化的导热硅脂，转入模具后于100℃固化2小时，制得膏状导热凝胶。

图5示出了本实施例制备的导热凝胶的图片。如图中所示，2000小时125℃老化后仍然具有低模量特性。

实施例2

改性剂制备：取5克3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTEOS)，3.2克NB-COOH(5-降冰片烯-2-甲酸，外型)，5克二氯乙烷混合均匀，加入0.1克二甲氨基吡啶，室温反应3小时后得到3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTEOS)和NB-COOH的缩合物(NB-APTEOS)。

取10克PPMS-OH(单羟丙基基封端聚甲基苯基硅氧烷，分子量约6000)，0.55克NB-COOH，30克二氯乙烷混合均匀，加入2克二环己基碳二亚胺，0.02克4-二甲氨基吡啶，室温反应10小时，加入两倍体积的甲醇进行分液处理，取下层清液，真空抽除残余二氯乙烷得到PPMS-OH和NB-COOH的缩合物(NB-PPMS)。

手套箱内，取5克NB-PPMS溶于50ml二氯乙烷中，加入50微升G3催化剂，反应4分钟后，加入0.1克NB-APTEOS，继续反应30分钟，所得溶液采用真空抽除二氯乙烷溶剂，得到PPMS瓶刷聚合物改性剂，具有式I所示结构，其中，x＝10-200，y＝1-10。

改性粉体制备：取2克瓶刷聚合物改性剂溶于10克正己烷中，滴入约0.01克有机锡催化剂，加入70克银粉(19微米72wt％，2微米28wt％)于50℃充分搅拌，冷凝回流6小时，过滤，所得粉末于80℃真空干燥6小时，得到PDMS瓶刷聚合物改性银粉。

导热凝胶的制备：取1400份PPMS瓶刷聚合物改性银粉、67份端乙烯基甲基苯基硅油(粘度310cp)，32份端氢甲基苯基硅油(粘度200cp)，0.7份含氢硅油(粘度1000cp)，0.1份炔醇抑制剂，0.2份铂催化剂，充分混合均匀，三辊混炼两遍，室温真空排泡30分钟，得未固化的导热硅脂，转入模具后于100℃固化2小时，制得膏状导热凝胶。

实施例3

改性剂制备：取5克KH550(3-氨丙基三乙氧基硅烷)，3.2克NB-COOH(5-降冰片烯-2-甲酸，外型)，5克二氯甲烷混合均匀，加入0.1克4-吡咯烷基吡啶，室温反应2小时后得到KH550和NB-COOH的缩合物(NB-KH550)。

取10克PCMS-OH(单羟丙基基封端聚甲基氰丙基基硅氧烷，分子量约5600)，0.55克NB-COOH，30克二氯甲烷混合均匀，加入2克二环己基碳二亚胺，0.02克4-二甲氨基吡啶，室温9小时，加入两倍体积的甲醇进行分液处理，取下层清液，真空抽除残余二氯甲烷得到PCMS-OH和NB-COOH的缩合物(NB-PCMS)。

手套箱内，取5克NB-PCMS溶于50ml二氯甲烷中，加入50微升G3催化剂，反应4分钟后，加入0.1克NB-KH550，继续反应30分钟，所得溶液采用真空抽除二氯甲烷，得到PCMS瓶刷聚合物改性剂，具有式I所示结构，其中，x＝10-200，y＝1-10。

改性粉体制备：取2克瓶刷聚合物改性剂溶于10克正己烷中，滴入约0.01克有机锡催化剂，加入55克铁粉(20微米70wt％，1微米30wt％)于50℃充分搅拌，冷凝回流5小时，过滤，所得粉末于80℃真空干燥5小时，得到PCMS瓶刷聚合物改性铁粉。

导热凝胶的制备：取1200份PCMS瓶刷聚合物改性铁粉、67份端乙烯基甲基氰基硅油(粘度310cp)，32份端氢甲基氰基硅油(粘度200cp)，0.7份含氢硅油(粘度1000cp)，0.1份炔醇抑制，0.2份铂催化剂，充分混合均匀，三辊混炼两遍，室温真空排泡30分钟，得未固化的导热硅脂，转入模具后于100℃固化2小时，制得膏状导热凝胶。

对比例1

取900份铝粉(10微米67wt％，3微米23wt％)、67份端乙烯基二甲基硅油(粘度310cp)，32份端氢二甲基硅油(粘度200cp)，0.7份含氢硅油(粘度1000cp)，0.1份炔醇抑制剂，0.2份铂催化剂，充分混合均匀，三辊混炼两遍，室温真空排泡30分钟，得未固化的导热硅脂，转入模具后于100℃固化2小时，制得膏状导热凝胶。

对比例2

取1400份银粉(19微米72wt％，2微米28wt％)、67份端乙烯基甲基苯基硅油(粘度310cp)，32份端氢甲基苯基硅油(粘度200cp)，0.7份含氢硅油(粘度1000cp)，0.1份炔醇抑制剂，0.2份铂催化剂，充分混合均匀，三辊混炼两遍，室温真空排泡30分钟，得未固化的导热硅脂，转入模具后于100℃固化2小时，制得膏状导热凝胶。

对比例3

取1200份铁粉(20微米70wt％，1微米30wt％)、67份端乙烯基甲基氰基硅油(粘度310cp)，32份端氢甲基氰基硅油(粘度200cp)，0.7份含氢硅油(粘度1000cp)，0.1份炔醇抑制剂，0.2份铂催化剂，充分混合均匀，三辊混炼两遍，室温真空排泡30分钟，得未固化的导热硅脂，转入模具后于100℃固化2小时，制得膏状导热凝胶。

对实施例1-3和对比例1-3中制备的未固化的导热硅脂和固化后的导热凝胶进行测试分析，瓶刷改性剂对填料填充的硅脂与凝胶体系的影响如表1所示。

表1改性剂对填料填充的硅脂与凝胶体系的影响

从表1中数据可以看出，本发明制备的改性剂处理金属粉体与不处理的金属粉体对比，在填充量一致时，填充后的硅脂体系粘度大幅降低，降低约60-70％，硫化后所得的硅凝胶的断裂伸长大幅增大，断裂伸长均超过200％，邵氏硬度00大幅降低，均低于40，且导热系数均有增大。

可见，本发明制备的改性剂可同时兼顾填充型硅凝胶的良好加工工艺性、高导热性与柔软性，极大提升有机硅导热产品的竞争力，可广泛应用于电子元器件、通讯基站、新能源电池、充电桩等电子导热封装领域。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种粉体表面改性剂，其特征在于，所述改性剂具有式I所示的结构式：

式I中，R₁选自C_1-10烷基、C_2-10烯基中的任一种；

R₂、R₃、R₄、R₅相同或不同，彼此独立地选自H、C_1-10烷基、C_2-10烯基、C_6-14芳基、被一个或多个R_s取代的C_1-10烷基中的任一种，所述R_s选自卤素、氰基中的任一种；

R₆相同或不同，彼此独立地选自烷基；

x选自10-200的自然数，y选自1-10的自然数，z选自10-200的自然数。

2.一种权利要求1所述的粉体表面改性剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

1)将氨丙基三烷氧基硅烷、5-降冰片烯2-羧酸、第一溶剂和第一催化剂按一定比例混合均匀，室温反应一段时间得到氨丙基三烷氧基硅烷-降冰片烯的缩合物；

2)将单端羟基聚硅氧烷、5-降冰片烯2-羧酸、第二溶剂、第二催化剂、脱水剂按一定比例混合均匀并室温反应一段时间，加入两倍体积的甲醇或乙醇分液处理，取下层清液，真空抽除残余溶剂得到单端降冰片烯官能化的聚硅氧烷；

3)无水无氧环境中，将步骤2)中的单端降冰片烯官能化的聚硅氧烷、第三溶剂、第三催化剂按一定比例混合均匀，室温下预反应一段时间后加入一定量步骤1)中的氨丙基三烷氧基硅烷-降冰片烯的缩合物继续室温反应一段时间，真空抽除溶剂，得到所述粉体表面改性剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一催化剂、第二催化剂相同或不同，彼此独立地选自二甲氨基吡啶、吡咯烷基吡啶中的任一种或几种；

和/或，所述第三催化剂选自钌配位催化剂。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述氨丙基三烷氧基硅烷、5-降冰片烯2-羧酸、第一溶剂、第一催化剂的质量比为(40-60):(20-40):(40-60):(0.5-1.5)；

和/或，步骤2)中所述单端羟基聚硅氧烷、5-降冰片烯2-羧酸、第二溶剂、第二催化剂、脱水剂的质量比为(5-12):(0.2-0.8):(25-35):(0.01-0.04):(1-3)；

和/或，步骤3)中，单端降冰片烯官能化的聚硅氧烷、第三溶剂、第三催化剂、硅烷偶联剂-降冰片烯的缩合物的用量比为(4-6)g:(40-60)g:(0.0001-0.02)g:(0.05-0.2)g。

5.一种改性粉体，所述改性粉体包括粉体和位于所述粉体表面的权利要求1所述的粉体表面改性剂。

6.根据权利要求5所述的改性粉体，其特征在于，所述粉体表面改性剂以化学键形式结合于所述粉体的表面；

和/或，所述粉体为导热粉体。

7.一种权利要求5或6所述改性粉体的用途，其特征在于，所述改性粉体用于导热、导电或电磁屏蔽领域。

8.权利要求5或6所述的改性粉体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

将上述粉体表面改性剂、粉体、第四溶剂和第四催化剂按一定比例混合均匀，于一定温度下充分反应一段时间，冷凝回流，过滤，真空干燥后得到所述改性粉体。

9.一种导热凝胶，其特征在于，所述导热凝胶包括权利要求5或6所述的改性粉体。

10.权利要求9所述的导热凝胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将所述改性粉体与形成聚硅氧烷基体的原料按一定比例混合，混炼，固化，制得所述导热凝胶。

Images