CN106634807A - 一种萘基超高折led封装硅胶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种萘基超高折LED封装硅胶及其制备方法，由重量配比为10:1的A组分和B组分组成，所述A组分由以下重量份的原料组成：乙烯基树脂45～75份、交联剂30～55份、抑制剂0.08～0.20份、粘接剂2～5份；所述B组分由以下重量份的原料组成：乙烯基硅油60～80份、乙烯基树脂20～30份、催化剂0.05～0.20份。本发明所述萘基超高折LED封装硅胶的折射率超过了1.56，折射率主要为1.57～1.62，对各种LED基材粘接性能好，胶体固化后硬度跨度范围较大，可达到邵氏30D～75D，且耐硫化性能优异，可靠性好，可见光透过率良好；该硅胶方便易操作，且贮存稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种超高折LED封装硅胶及其制备方法，属于胶粘剂技术领域。
背景技术
基于LED技术的半导体照明，具有高效、节能、环保、长寿命、易维护等特点，被誉为21世纪的新光源。然而，随着大功率LED器件的发展，对封装材料的折射率、可靠性等方面提出了新要求。
目前，高折射率的LED封装有机硅材料折射率可以达到1.50～1.55之间，与芯片折射率(2～4)有一定的差距，折射率差异过大会导致全反射的发生，将光线反射回芯片内部而无法有效导出，因此有必要提高封装材料的折射率，可减少全反射的发生，从而提高取光效率。
提高聚合物折射率可采用的方法较多，通常是在聚合物中引入高摩尔折射度的原子或基团(例如硫原子、卤素、稠环结构等)或者向聚合物中添加高折射率的无机纳米粒子(TiO2、ZrO2、ZnS等)，但是大多数方法并不适合封装LED。具体表现如下：(1)含硫树脂的烯类光学树脂中，乙烯型单体活性较差，聚合诱导期较长；环硫化合物因三元硫环的张力较大，稳定性较差，难以储存；(2)聚酰亚胺和含芴结构的光学树脂透明性不理想，加工温度很高；(3)含卤素树脂耐候性差，易受光、热的影响而变色，且有违环保的要求；(4)无机纳米粒子复合光学树脂存在稳定性和透明性问题，常作薄膜涂层使用，形成体相材料较困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种萘基超高折LED封装硅胶及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种萘基超高折LED封装用硅胶，由重量配比为10:1的A组分和B组分组成；
所述A组分由以下重量份的原料组成：乙烯基树脂45～75份、交联剂30～55份、抑制剂0.08～0.20份、粘接剂2～5份；
所述B组分由以下重量份的原料组成：乙烯基硅油60～80份、乙烯基树脂20～30份、催化剂0.05～0.20份；
本发明的有益效果是：本发明萘基超高折LED封装硅胶的折射率超过了1.56，折射率主要为1.57～1.62，对各种LED基材粘接性能好，胶体固化后硬度跨度范围较大，可达到邵氏30D～75D，且耐硫化性能优异，可靠性好，可见光透过率良好。该硅胶方便易操作，且贮存稳定性好，适于客户使用等特点。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步，所述乙烯基树脂为含有萘基的MT树脂，其结构式如下：
其中，m＝0～8(不包含0)，n＝0～2，m+n＝3～10，代表上述结构式中可能的其他键接方式(体型结构)。采用上述进一步方案的有益效果是：作为超高折射率基体树脂，可以调整体系的强度及折光率。
进一步，所述交联剂为含有苯基或萘基的含氢交联剂，其结构式如下：
其中，x＝0～1.5，y＝0.5～4，x+y＝1～5，代表上述结构式中可能的其他键接方式(体型结构)。采取上述进一步方案的有益效果是：改变体系中的交联密度、交联结构，可以调整体系的硬度及可靠性。
进一步，所述抑制剂为炔醇类物质、含烯烃基环状硅氧烷低聚物、苯并三唑中的一种或几种混合，本发明优选为炔醇类物质中的乙烯基环己醇。
进一步，所述粘接剂为含有苯基、烷氧基和环氧官能团的偶联剂，其结构式如下：
其中，n1＝0～2，n2＝0～5，n3＝0～5，n1+n2+n3＝2～10。粘接剂的加入大大提高了硅胶对各种LED基材的附着力。
进一步，所述乙烯基硅油为甲基苯基端乙烯基硅油，其结构式如下：
其中，控制n值使得硅油的粘度范围为10～2000mPa.s。
进一步，所述催化剂为铂系催化剂，可以为karstedt催化剂、speier催化剂、铂-乙烯基硅氧烷配合物以及铂-烯烃配合物中的任意一种，本发明优选为铂-乙烯基硅氧烷配合物，铂的含量为2000～6000ppm。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案为一种萘基超高折LED封装用硅胶的制备方法，包括上述A组分的制备过程以及上述B组分的制备过程：
所述A组分的制备过程为：将重量份数为45～75份的乙烯基树脂、30～55份的交联剂、0.08～0.20份的抑制剂以及2～5份的粘接剂，依次加入搅拌机内，冲入氮气，混合搅拌均匀，即得所述A组分。
所述B组分的制备过程为：将重量份数为60～80份的乙烯基硅油、20～30份的乙烯基树脂以及0.05～0.20份的催化剂，依次加入搅拌机内，冲入氮气，混合搅拌均匀，即得所述B组分。
使用时，将上述A组分、B组分按重量比为10:1的配比混合均匀，真空脱掉胶内的气泡，点胶或灌胶于待封装件上，加热固化即可。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步，所述冲入的氮气为：含氮气体积百分比浓度99％以上的气体；
进一步，所述加热固化条件为先在70～90℃加热0.5～1.5小时，随后升温至100～200℃加热1.5～4.5小时，优选为先在80℃加热1小时，再在150℃加热3小时。
附图说明
图1实施例5中固化完成后样片的透过率曲线
具体实施案例
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
A组分的制备：称取乙烯基树脂(结构式中m＝6，n＝0)24g、交联剂(结构式中x＝0，y＝3.5)17g、抑制剂乙炔基环己醇0.10g、粘接剂(结构式中n1＝2，n2＝0，n3＝2)1.82g，依次加入搅拌机内，冲入氮气，混合搅拌均匀，即得所述A组分。
B组分的制备：称取粘度为1200mPa.s的甲基苯基端乙烯基硅油6g、乙烯基树脂(结构式中m＝6，n＝0)2g、铂-乙烯基硅氧烷配合物(铂含量为5000ppm)0.10g，依次加入搅拌机内，冲入氮气，混合搅拌均匀，即得所述B组分。
使用时，将上述A组分、B组分按重量比为10:1的配比混合均匀，真空脱掉胶内的气泡，点胶或灌胶于待封装件上，先在80℃加热1小时，再在150℃加热3小时，即可。
在25℃下测试获得如下数据：A组分无色透明，粘度为46000mPa.s，折射率为1.59；B组分无色透明，粘度为2000mPa.s,折射率为1.55；A、B组分混合后无色透明，粘度为24000mPa.s，折射率为1.58。
实施例2
A组分的制备：称取乙烯基树脂(结构式中m＝3，n＝2)60g、交联剂(结构式中x＝1，y＝2)55g、抑制剂乙炔基环己醇0.15g、粘接剂(结构式中n1＝2，n2＝0，n3＝2)4.00g，依次加入搅拌机内，冲入氮气，混合搅拌均匀，即得所述A组分。
B组分的制备：称取粘度为500mPa.s的甲基苯基端乙烯基硅油15g、乙烯基树脂(结构式中m＝3，n＝2)5g、铂-乙烯基硅氧烷配合物(铂含量为3000ppm)0.20g，依次加入搅拌机内，冲入氮气，混合搅拌均匀，即得所述B组分。
使用时，将上述A组分、B组分按重量比为10:1的配比混合均匀，真空脱掉胶内的气泡，点胶或灌胶于待封装件上，先在80℃加热1小时，再在150℃加热3小时，即可。
在25℃下测试获得如下数据：A组分无色透明，粘度为13000mPa.s，折射率为1.57；B组分无色透明，粘度为800mPa.s,折射率为1.54；A、B组分混合后无色透明，粘度为6500mPa.s，折射率为1.56。
实施例3
A组分的制备：称取乙烯基树脂(结构式中m＝8，n＝0)38g、交联剂(结构式中x＝1.5，y＝0.5)15g、抑制剂乙炔基环己醇0.10g、粘接剂(结构式中n1＝2，n2＝0，n3＝0)1.5g，依次加入搅拌机内，冲入氮气，混合搅拌均匀，即得所述A组分。
B组分的制备：称取粘度为300mPa.s的甲基苯基端乙烯基硅油6g、乙烯基树脂(结构式中m＝8，n＝0)3g、铂-乙烯基硅氧烷配合物(铂含量为5000ppm)0.10g，依次加入搅拌机内，冲入氮气，混合搅拌均匀，即得所述B组分。
使用时，将上述A组分、B组分按重量比为10:1的配比混合均匀，真空脱掉胶内的气泡，点胶或灌胶于待封装件上，先在80℃加热1小时，再在150℃加热3小时，即可。
在25℃下测试获得如下数据：A组分无色透明，粘度为66000mPa.s，折射率为1.62；B组分无色透明，粘度为12000mPa.s,折射率为1.58；A、B组分混合后无色透明，粘度为45000mPa.s，折射率为1.61。
实施例4
A组分的制备：称取乙烯基树脂(结构式中m＝7，n＝0)30g、交联剂(结构式中x＝1.5，y＝1)14g、抑制剂乙炔基环己醇0.10g、粘接剂(结构式中n1＝2，n2＝0，n3＝2)1.5g，依次加入搅拌机内，冲入氮气，混合搅拌均匀，即得所述A组分。
B组分的制备：称取粘度为300mPa.s的甲基苯基端乙烯基硅油6g、乙烯基树脂(结构式中m＝8，n＝0)3g、铂-乙烯基硅氧烷配合物(铂含量为5000ppm)0.10g，依次加入搅拌机内，冲入氮气，混合搅拌均匀，即得所述B组分。
使用时，将上述A组分、B组分按重量比为10:1的配比混合均匀，真空脱掉胶内的气泡，点胶或灌胶于待封装件上，先在80℃加热1小时，再在150℃加热3小时，即可。
在25℃下测试获得如下数据：A组分无色透明，粘度为58000mPa.s，折射率为1.61；B组分无色透明，粘度为12000mPa.s,折射率为1.58；A、B组分混合后无色透明，粘度为37500mPa.s，折射率为1.60。
实施例5
A组分的制备：称取乙烯基树脂(结构式中m＝6，n＝0)24g、交联剂(结构式中x＝0，y＝3.5)10g、抑制剂乙炔基环己醇0.10g、粘接剂(结构式中n1＝0，n2＝5，n3＝0)1.82g，依次加入搅拌机内，冲入氮气，混合搅拌均匀，即得所述A组分。
B组分的制备：称取粘度为300mPa.s的甲基苯基端乙烯基硅油6g、乙烯基树脂(结构式中m＝6，n＝0)3g、铂-乙烯基硅氧烷配合物(铂含量为5000ppm)0.10g，依次加入搅拌机内，冲入氮气，混合搅拌均匀，即得所述B组分。
使用时，将上述A组分、B组分按重量比为10:1的配比混合均匀，真空脱掉胶内的气泡，点胶或灌胶于待封装件上，先在80℃加热1小时，再在150℃加热3小时，即可。
在25℃下测试获得如下数据：A组分无色透明，粘度为56000mPa.s，折射率为1.60；B组分无色透明，粘度为9800mPa.s,折射率为1.57；A、B组分混合后无色透明，粘度为32600mPa.s，折射率为1.59。固化完成后样片在可见光区域具有良好的透过率，800nm波长下透过率达到了85％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不是用于限制本发明范围，凡是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，均已该包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种萘基超高折LED封装用硅胶，其特征在于，由重量配比为10:1的A组分和B组分组成；
所述A组分由以下重量份的原料组成：乙烯基树脂45～75份、交联剂30～55份、抑制剂0.08～0.20份、粘接剂2～5份；
所述B组分由以下重量份的原料组成：乙烯基硅油60～80份、乙烯基树脂20～30份、催化剂0.05～0.20份；
所述乙烯基树脂为含有萘基的MT树脂，其结构式如下：
其中，m＝0～8，不包含0，n＝0～2，m+n＝3～10，代表上述结构式中可能的其他键接方式。
2.根据权利要求1所述的封装硅胶，其特征在于，所述交联剂为含有苯基或萘基的含氢交联剂，其结构式如下：
其中，x＝0～1.5，y＝0.5～4，x+y＝1～5，代表上述结构式中可能的其他键接方式。
3.根据权利要求1所述的封装硅胶，其特征在于，所述抑制剂为炔醇类物质、含烯烃基环状硅氧烷低聚物、苯并三唑中的一种或几种混合。
4.根据权利要求1所述的封装硅胶，其特征在于，所述粘接剂为含有苯基、烷氧基和环氧官能团的偶联剂，其结构式如下：
其中，n1＝0～2，n2＝0～5，n3＝0～5，n1+n2+n3＝2～10。
5.根据权利要求1所述的封装硅胶，其特征在于，所述乙烯基硅油为甲基苯基端乙烯基硅油，其结构式如下：
其中，控制n值使得硅油的粘度范围为10～2000mPa.s。
6.根据权利要求1所述的封装硅胶，其特征在于，所述催化剂为铂系催化剂，为karstedt催化剂、speier催化剂、铂-乙烯基硅氧烷配合物以及铂-烯烃配合物中的任意一种，铂含量为2000～6000ppm。
7.根据权利要求1所述的封装硅胶，其特征在于，制备方法包括：
A组分的制备过程为：将重量份数为45～75份的乙烯基树脂、30～55份的交联剂、0.08～0.20份的抑制剂以及2～5份的粘接剂，依次加入搅拌机内，冲入氮气，混合搅拌均匀，即得所述A组分；
B组分的制备过程为：将重量份数为60～80份的乙烯基硅油、20～30份的乙烯基树脂以及0.05～0.20份的催化剂，依次加入搅拌机内，冲入氮气，混合搅拌均匀，即得所述B组分。
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