CN100509952C - 一种透明环氧纳米复合材料及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种透明环氧纳米复合材料及其制备方法和用途，该透明环氧纳米复合材料的填料为复合纳米无机填料；所述复合纳米无机填料包括：作为核的二氧化硅纳米颗粒、作为壳包覆于二氧化硅纳米颗粒之外的二氧化钛和包覆于二氧化钛壳之外的二氧化硅外层；本发明所述的透明环氧纳米复合材料具有良好的透明性，与普通纯透明环氧相比具有优异的紫外线屏蔽效果，耐紫外线老化性能大大提高；透明环氧纳米复合材料还具有低热膨胀系数、高热导率等优点；本发明适用于LED等发光半导体器件的封装。
Description
技术领域
本发明涉及一种透明环氧纳米复合材料及其制备方法和用途，更具体地说，本发明涉及一种填料为具有核—壳结构的复合纳米颗粒的透明环氧纳米复合材料及其制备方法和用途。
背景技术
目前发光二极管(Light emitting diode，LED)等电子封装用环氧树脂主要是双酚A型透明环氧树脂，透明环氧树脂用于数码管封装已经很成熟。但LED固体照明器件的封装与普通数码管封装不同，特别是基于紫外光的白光LED对环氧树脂的各种性能的要求更高。例如：对于紫外激发的白光LED很难实现紫外光的完全转化，大量紫外线的泄漏对人的影响是不容忽视的，因此环氧树脂必须能够吸收紫外线防止其泄漏；双酚A型环氧树脂含有可吸收紫外线的芳香族，吸收紫外线之后，会氧化产生羰基并形成发色团造成树脂变色，进而造成短波领域的透光率下降，该现象对蓝光和白光LED发光光度影响极大。此外普通透明环氧还存在热膨胀系数高、热导率低等缺点，这些都限制了环氧树脂的使用。
由于高分子纳米复合材料可以结合材料各组分的性能，形成热、电、光等综合性能优异的复合材料，近年来成为材料研究领域的热点。例如通过加入纳米二氧化钛、氧化锌、氧化铈等填料可以改善环氧的紫外屏蔽效果、提高材料的紫外老化性能；通过加入二氧化硅等纳米填料来降低环氧的热膨胀系数、热导率。如果制备出环氧纳米复合材料，则可以改善环氧树脂紫外屏蔽效率低、耐紫外老化性能差、热膨胀系数高等缺点。但由于上述各种无机纳米填料的折射率与高分子基体相差比较多，例如：大部分高分子的折射率在1.5左右，而二氧化钛、氧化锌、氧化铈等纳米填料的折射率都大于2，因此无机填料的加入会不可避免的引发光散射从而造成复合材料的透光率下降。
一般来讲要制备透明高分子复合材料必须保证填料的折射率(Refractive Index，RI)与高分子基体相同。但是大多数情况下无机填料的折射率和环氧基体并不相等，如果所制备的纳米复合材料为薄膜状，填料与基体的折射率不匹配所引起的光散射可以通过减小填料的粒径得到部分补偿。例如：Mingna Xiong等人(Journal of AppliedPolymer Science，Vol.90，1923-1931(2003))，通过直接共混法制备了聚苯乙烯丙烯酸丁酯乳胶/ZnO纳米复合薄膜材料，其膜厚在64-68um之间，当ZnO(60nm)含量3wt％时可见光区透光率下降超过10％，含量为5％时可见光区透过率下降超过20％。但当所制备的材料为厚度较大的块状时这种补偿是有限的，不可能制备出高填料含量的纳米复合材料，例如我们曾经制备了透明环氧/ZnO纳米复合材料(Polymer，47(2006)2127-2132)，当ZnO含量低于0.07％时填料的加入对复合材料的可见光区透光率的影响不大，当ZnO含量超过0.07％时可见光区的透过率急剧下降。另外填料粒径过小时(如小于20nm)，填料比表面积急剧增加、团聚现象也随之加剧，加入环氧预聚体后会引起混合物的黏度变大、填料和基体界面间作用力增加等负效应，从而导致纳米填料团聚严重而不能在环氧基体中有效分散。这些团聚颗粒在复合材料中又会引起光散射，从而造成材料透光率的下降。因此，在制备透明环氧纳米复合材料时仅仅降低填料的粒径是不够的，必须保证填料的折射率与环氧基体相匹配。
发明内容
本发明的目的是提供一种可见光透光率高，紫外屏蔽效果好，并且具有低的热膨胀系数和较高的热导率的透明环氧纳米复合材料。
本发明的另一目的是提供一种制备上述透明环氧纳米复合材料的方法。
本发明的再一目的是提供一种上述透明环氧纳米复合材料的用途。
本发明的技术方案如下：
本发明提供的透明环氧纳米复合材料，包括：
环氧树脂基体材料和均匀分散于该环氧树脂基体材料中的纳米无机填料，其特征在于，所述纳米无机填料为复合纳米无机填料；所述复合纳米无机填料包括：
作为核的二氧化硅纳米颗粒核、作为壳包覆于二氧化硅纳米颗粒核之外的二氧化钛壳和包覆于二氧化钛壳之外的二氧化硅外层；
所述二氧化硅纳米颗粒核的粒径为10—1000nm；
所述二氧化硅纳米颗粒核与二氧化钛壳及二氧化硅外层的重量份配比为76—64：23—31：1—5；
所述复合纳米无机填料与环氧树脂基体材料的重量份配比为0.1-30∶99.9-70；
所述环氧树脂基体材料为其折射率介于二氧化硅的折射率与二氧化钛的折射率之间的环氧树脂基体材料。
所述环氧树脂基体材料由环氧树脂和环氧固化剂组成；所述环氧树脂和环氧固化剂的重量份配比为0.8:1～1.2:1。
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂和为经过加氢后的双酚A型环氧树脂。
本发明提供的透明环氧纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备具有核/壳结构的纳米复合粒子
将粒径为10—1000nm的二氧化硅颗粒用超声或搅拌方法分散到极性有机溶剂中，所述的极性溶剂为甲醇、无水乙醇或乙二醇；所述二氧化硅颗粒在极性有机溶剂中的浓度为每升极性有机溶剂中分散有5—20克二氧化硅颗粒；
再于搅拌情况下在1—10小时的时间内匀速加入0.0189-0.121mol钛酸丁酯(TBOT)进行反应，反应的同时不断加入水，使溶液中水的浓度保持在0.2—0.4mol/L；
加完钛酸丁酯后继续搅拌反应2—10小时，便得到含有具有核—壳结构的纳米复合粒子的溶液；所述具有核/壳结构的纳米复合粒子由作为核的二氧化硅纳米颗粒核，和作为壳的包覆于所述二氧化硅纳米颗粒核之外的二氧化钛外层组成；
(2)制备三层纳米复合粒子
在上述溶液中加入水和氨水，使溶液中水的浓度为2—10mol/L，氨水的浓度为0.05～0.2mol/L，搅拌均匀后，在1—5小时内加入0.0011-0.026mol正硅酸乙酯，对纳米复合粒子进行表面修饰；
继续搅拌2—10小时后，离心分离得到白色沉淀；
将所得白色沉淀进行干燥处理，并在500—900℃下煅烧0.5—2小时，得到在所述核/壳结构的纳米复合粒子的表面再包覆一层二氧化硅外层的三层纳米复合粒子；
所述三层纳米复合粒子中，作为核的所述二氧化硅纳米颗粒核与作为壳的二氧化钛壳及二氧化硅外层的重量份配比为76—64：23—31：1—5；
(3)将步骤(2)制得的三层纳米复合粒子均匀分散到环氧固化剂中，然后再加入环氧树脂并混合均匀，之后，在90—150℃下固化0.5—15小时，即得到本发明的透明环氧纳米复合材料；所述三层纳米复合粒子与所述环氧固化剂的重量份配比为0.00022：1～0.78：1；所述环氧树脂与环氧固化剂的重量份配比为0.8:1～1.2:1；
所述二氧化硅纳米颗粒的粒径为10—200nm。所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或经过加氢后的双酚A型环氧树脂。所述环氧固化剂为含有0.1～5.0wt％的固化促进剂的酸酐类固化剂；所述固化促进剂为胺类固化促进剂或咪唑类固化促进剂。所述酸酐类固化剂为甲基六氢苯酐或六氢苯酐；所述胺类固化促进剂为四丁基溴化胺或四乙基溴化胺；所述咪唑类固化促进剂为咪唑或2-甲基咪唑。
本发明的透明环氧纳米复合材料可用于光电器件或LED固体照明器件的封装。
为了减少二氧化钛的光催化作用，增强透明环氧纳米复合材料的耐紫外线老化性能，本发明在具有核/壳结构的纳米复合粒子S-T的最外面包覆一层二氧化硅外层，从而形成二氧化硅—二氧化钛—二氧化硅纳米复合粒子(简称S—T—S)。
折射率作为材料本身的一种内在性质，任意控制材料的折射率是不太现实的。但Bohren和Huffman(Absorption and Scattering of Light by Small Particles，JohnWiley&Sons，Inc.1983)曾经指出具有核-壳结构的粒子如果能够满足如下关系，将其加入到高分子基体时粒子则不可见：
其中ε1，ε2和εm分别是核层、壳层和高分子基体材料的介电常数，a1和a2分别是核和整个复合粒子的半径。由于ε＝n2，所以此时复合粒子的折射率等于高分子基体的折射率，即：
其中nc-s，nc，ns分别是复合粒子、核、壳各部分的折射率，vs是壳层的体积分数。由于物质的体积分数和质量分数是相对应的，因此当高分子基体材料的折射率介于核和壳层材料的折射率之间时，则可以通过调节复合粒子的核层和壳层的质量比例来调控复合粒子的折射率，使得复合粒子的折射率等于高分子基体材料的折射率，从而制备出透明复合材料。本发明使用低折射率的二氧化硅纳米颗粒作为内核，在外层包覆高折射率的二氧化钛，所以，环氧树脂基体材料的折射率应该介于二者之间。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明提供的制备透明环氧纳米复合材料的方法，通过制备具有核-壳结构的纳米复合粒子来调节纳米填料的折射率，克服了现有纳米复合材料因折射率不匹配而引起的光散射现象。
2、本发明提供的方法制备的透明环氧纳米复合材料在可见光区透光率大于80％。
3、本发明提供的方法制备的环氧纳米复合材料具有良好的紫外屏蔽效果，用于基于紫外光的白光LED的封装时可以防止紫外线泄漏。
4、本发明提供的方法在纳米填料外层包覆了一层二氧化硅，减少了二氧化钛的光催化作用；制备的环氧复合材料，具有良好的耐紫外线老化性能，适用于日照下的户外环境。
5、本发明提供的方法制备的透明环氧纳米复合材料具有良好的热性能，如较低的热膨胀系数和较高的热导率。
附图说明
图1制备透明环氧纳米复合材料的技术路线图
图2部分样品的光学照片
具体实施方式
本发明所述的透明环氧纳米复合材料是通过如图1所示的技术路线来实现的：
首先使用低折射率二氧化硅纳米颗粒1做为内核，在外层包覆高折射率的二氧化钛壳2，通过控制核/壳的质量比来调节复合粒子的折射率3；然后对具有核/壳结构的纳米复合粒子(S-T)的表面进行处理4，得到具有特定折射率的三层纳米复合粒子(简称S—T—S)；再将其分散到环氧树脂基体材料聚合，即可制备得到透明纳米复合材料5。
下面通过具体实施例和对比例进一步说明本发明：
实施例1
将5g粒径为10nm二氧化硅球形颗粒超声分散于1L甲醇溶液中，然后加入3.6g(0.2mol)H2O使溶液中水的浓度为0.2mol/L。搅拌情况下，在上述溶液中1h内加入6.43g(0.0189mol)钛酸丁酯(TBOT)，同时加入1.36g(0.0756mol)H2O，使溶液中水的浓度保持在0.2mol/L，继续搅拌溶液2h使钛酸丁酯水解反应完全，形成二氧化钛包覆二氧化硅的复合纳米粒子(S-T)。
在上述溶液中加入水和氨水，使溶液中水和氨水的浓度分别达到2mol/L和0.05mol/L。搅拌均匀后，在1h内加入0.23g(0.0011mol)正硅酸乙酯(TEOS)，对S-T复合纳米粒子表面进行二氧化硅包覆。继续搅拌2h后，离心分离得到白色沉淀，所得沉淀干燥后在500℃下煅烧2h，得到二氧化硅-二氧化钛-二氧化硅(S-T-S)复合纳米粒子(二氧化钛含量约为23wt％，外层二氧化硅含量约为1wt％)。
将所制备的S-T-S复合纳米粒子4.3g加入到5.5g环氧固化剂中(六氢苯酐，包括0.5wt％四乙基溴化胺)分散均匀后加入4.5g双酚A型环氧树脂，混合均匀后，注入LED模具中，固化成型，即可得到透明环氧/S-T-S纳米复合材料(填料含量为30wt％)封装的LED。具体固化条件为150℃下固化0.5h，然后在110℃下固化6h。采用本实施例制备的透明环氧纳米复合材料封装的LED，在可见光区具有良好的透过率，紫外线屏蔽效果良好，且耐紫外线老化性能好。
实施例2
将10g粒径为100nm二氧化硅球形颗粒超声分散于1L乙醇溶液中，然后加入5.4g(0.3mol)H2O使溶液中水的浓度为0.3mol/L。搅拌情况下，在上述溶液中5h内加入16.16g(0.0475mol)钛酸丁酯(TBOT)，同时加入3.42g(0.19mol)H2O，使溶液中水的浓度保持在0.3mol/L，继续搅拌溶液5h使钛酸丁酯水解反应完全，形成二氧化钛包覆二氧化硅的复合纳米粒子(S-T)。
在上述溶液中加入水和氨水，使溶液中水和氨水的浓度分别达到5mol/L和0.1mol/L。搅拌均匀后，在2h内加入0.98g(0.0047mol)TEOS，对S-T复合纳米粒子表面进行二氧化硅包覆。继续搅拌5h后，离心分离得到白色沉淀，所得沉淀干燥后在700℃下煅烧1h，得到二氧化硅-二氧化钛-二氧化硅(S-T-S)复合纳米粒子(二氧化钛含量约为27wt％，外层二氧化硅含量约为2wt％)。
将所制备的S-T-S复合纳米粒子1g加入到25g环氧固化剂中(甲基六氢苯酐，包括2wt％四丁基溴化胺)分散均匀后加入25g双酚A环氧树脂。混合均匀后，注入LED模具中，固化成型，即可得到透明环氧/S-T-S纳米复合材料(填料含量为2wt％)封装的LED。具体固化条件为135℃下固化1h，然后100℃下固化10h。采用本实施例制备的透明环氧纳米复合材料封装的LED，在可见光区具有良好的透过率，紫外线屏蔽效果良好，且耐紫外线老化性能好。
实施例3
将20g粒径为1000nm二氧化硅球形颗粒超声分散于1L乙二醇溶液中，然后加入7.2g(0.4mol)H2O使溶液中水的浓度为0.4mol/L。搅拌情况下，在上述溶液中10h内加入41.17g(0.121mol)钛酸丁酯(TBOT)，同时加入8.71g(0.484mol)H2O，使溶液中水的浓度保持在0.4mol/L，继续搅拌溶液10h使钛酸丁酯水解反应完全，形成二氧化钛包覆二氧化硅的复合纳米粒子(S-T)。
在上述溶液中加入水和氨水，使溶液中水和氨水的浓度分别达到10mol/L和0.2mol/L。搅拌均匀后，在5h内加入5.43g(0.026mol)TEOS，对S-T复合纳米粒子表面进行二氧化硅包覆。继续搅拌10h后，离心分离得到白色沉淀，所得沉淀干燥后在900℃下煅烧0.5h，得到二氧化硅-二氧化钛-二氧化硅(S-T-S)复合纳米粒子(二氧化钛含量约为31wt％，外层二氧化硅含量约为5wt％)。
将所制备的S-T-S复合纳米粒子0.1g加入到45g环氧固化剂中(甲基六氢苯酐，包括5wt％咪唑，也可以用5wt％2-甲基咪唑代替咪唑)，分散均匀后加入55g加氢后的双酚A环氧树脂。混合均匀后，注入LED模具中，固化成型，即可得到透明环氧/S-T-S纳米复合材料(填料含量为0.1wt％)封装的LED。具体固化条件为120℃下固化3h，然后在90℃下固化12h。采用本实施例制备的透明环氧纳米复合材料封装的LED，在可见光区具有良好的透过率，具有一定的紫外线屏蔽效果，且耐紫外线老化性能好。
对比例1
50g环氧固化剂中(甲基六氢苯酐，包括2wt％四丁基溴化胺)与50g双酚A型环氧树脂混合均匀，注入LED模具中，固化成型，即可得到未经改性的透明环氧封装的LED。具体固化条件为135℃下固化1h，然后100℃下固化10h。采用本对比例制备的透明环氧复合材料封装的LED，在可见光区具有良好的透过率，但不具有紫外线屏蔽效果。
对比例2
将1g二氧化硅球形纳米粒子(粒径约100nm)加入到25g环氧固化剂中(甲基六氢苯酐，包括2wt％四丁基溴化胺)分散均匀后加入25g双酚A型环氧树脂。混合均匀后，于135℃下固化1h，然后在100℃下固化10h，得到不透明环氧/二氧化硅纳米复合材料。不能够用于LED封装。
对比例3
将10g粒径为100nm二氧化硅球形颗粒超声分散于1L乙醇溶液中，然后加入5.4g(0.3mol)H2O使溶液中水的浓度为0.3mol/L。搅拌情况下在上述溶液中5h内加入25.5g(0.0075mol)钛酸丁酯(TBOT)，同时加入5.4g(0.0\3mol)H2O，使溶液中水的浓度保持在0.3mol/L，继续搅拌溶液5h使钛酸丁酯水解反应完全，离心分离得到白色沉淀，所得沉淀干燥后在700℃下煅烧1h，得到二氧化钛包覆二氧化硅的复合纳米粒子(S-T)(二氧化硅核含量约为62.5wt％，二氧化钛含量约为37.5wt％)。
将所制备的S-T复合纳米粒子1g加入到25g环氧固化剂中(甲基六氢苯酐，包括2wt％四丁基溴化胺)分散均匀后加入25g双酚A环氧树脂。混合均匀后，于135℃下固化1h，然后在100℃下固化10h，即可得环氧/S-T纳米复合材料(填料含量为2wt％)。所得材料可见光区透光率很差，不能够用于LED的封装。
对比例4
将10g粒径为100nm二氧化硅球形颗粒超声分散于1L乙醇溶液中，然后加入5.4g(0.3mol)H2O使溶液中水的浓度为0.3mol/L。搅拌情况下在上述溶液中5h内加入16.15g(0.0475mol)钛酸丁酯(TBOT)，同时加入3.42g(0.19mol)H2O，使溶液中水的浓度保持在0.3mol/L，继续搅拌溶液5h使钛酸丁酯水解反应完全，离心分离得到白色沉淀，所得沉淀干燥后在500℃下煅烧2h形成二氧化钛包覆二氧化硅的复合纳米粒子(S-T)(二氧化硅核含量约为72.5wt％，二氧化钛含量约为27.5wt％)。
将所制备的S-T复合纳米粒子1g加入到25g环氧固化剂中(甲基六氢苯酐，包括2wt％四丁基溴化胺)分散均匀后加入25g双酚A环氧树脂。混合均匀后，注入LED模具中，固化成型，即可得到透明环氧/S-T纳米复合材料(填料含量为2wt％)封装的LED。具体固化条件为135℃下固化1h，然后100℃下固化10h。采用本对比例制备的透明环氧复合材料封装的LED，在可见光区具有良好的透过率，紫外线屏蔽效果良好，但耐紫外线老化性能较差。
图2为部分样品的光学照片。
对实施例1～3和对比例1～4所得到样品分别进行透光率、耐光老化性能、热膨胀系数等测试：
1、透光率：采用Lambda900紫外-可见分光光度计对实施例1～3和对比例1～4所得到样品的光学性能进行了测试，扫描范围为250nm～850nm，分辨率为1nm。
2、耐光老化性能：采用实施例1、对比例1和对比例4得到的样品对基于紫外光白光LED进行封装，测试封装后LED寿命。
3、热膨胀系数：采用高温热继续分析仪RJY-2P，以5℃/min的升温速度对实施例1～3和对比例1得到的样品进行测试。
得到的数据分别列于表1，在表1中，用透光率(％)表示样品的透光性，在光波长400～800nm范围内，是可见光区域，这一区域透光率数值越高，说明透光性能越好，在光波长400nm以下是紫外光区域，这一区域透光率数值越低，说明紫外线屏蔽效率越高；用LED光老化寿命(h)表示样品的耐光老化性能，这一数值越高，说明耐光老化性能越好；用热膨胀系数(um/m℃)表示样品的热膨胀性能，这一数值越低越符合光电器件封装用材料的要求。
由表1可以看出，本发明制备的透明环氧纳米复合材料具有良好可见光区透光性，可以与普通纯环氧树脂相媲美；相对于纯二氧化硅或二氧化钛做填料的复合材料透光率得到了明显的改善，并且该制备方法可以根据环氧基体的折射率来调节填料的折射率从而得到透明的复合材料。与纯环氧相比，本发明所制备的复合材料具有良好的紫外线屏蔽作用，对于350nm以下的紫外线屏蔽效率可以达到99.5％以上；另外本发明制备的透明环氧纳米复合材料具有良好的耐紫外线老化性能，相对于普通纯环氧封装的LED寿命提高了77％；由于填料外面包覆一层二氧化硅，其光催作用也被大大减弱，相对于未包覆二氧化硅外层的填料所制备的复合材料，耐紫外线老化性能提高了36％。另外从表1还可以看出，相对于普通纯环氧，透明环氧纳米复合材料的热膨胀系数也大大降低了。
表1
Claims (9)
1、一种透明环氧纳米复合材料，包括：
环氧树脂基体材料和均匀分散于该环氧树脂基体材料中的纳米无机填料，其特征在于，所述纳米无机填料为复合纳米无机填料；所述复合纳米无机填料包括：
作为核的二氧化硅纳米颗粒核、作为壳包覆于二氧化硅纳米颗粒核之外的二氧化钛壳和包覆于二氧化钛壳之外的二氧化硅外层；
所述二氧化硅纳米颗粒核的粒径为10—1000nm；
所述二氧化硅纳米颗粒核与二氧化钛壳及二氧化硅外层的重量份配比为76—64：23—31：1—5；
所述复合纳米无机填料与环氧树脂基体材料的重量份配比为0.1-30：99.9-70；
所述环氧树脂基体材料为其折射率介于二氧化硅的折射率与二氧化钛的折射率之间的环氧树脂基体材料。
2、按权利要求1所述的透明环氧纳米复合材料，其特征在于，所述环氧树脂基体材料由环氧树脂和环氧固化剂组成；所述环氧树脂和环氧固化剂的重量份配比为0.8:1～1.2:1。
3、按权利要求2所述的透明环氧纳米复合材料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或为经过加氢后的双酚A型环氧树脂。
4、一种权利要求1所述透明环氧纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备具有核/壳结构的纳米复合粒子
将粒径为10—1000nm的二氧化硅颗粒用超声或搅拌方法分散到极性有机溶剂中，所述的极性溶剂为甲醇、无水乙醇或乙二醇；所述二氧化硅颗粒在极性有机溶剂中的浓度为每升极性有机溶剂中分散有5—20克二氧化硅颗粒；
再于搅拌情况下在1—10小时的时间内匀速加入0.0189-0.121mol钛酸丁酯进行反应，反应的同时不断加入水，使溶液中水的浓度保持在0.2—0.4mol/L；
加完钛酸丁酯后继续搅拌反应2—10小时，便得到含有具有核—壳结构的纳米复合粒子的溶液；所述具有核/壳结构的纳米复合粒子由作为核的二氧化硅纳米颗粒核，和作为壳的包覆于所述二氧化硅纳米颗粒核之外的二氧化钛外层组成；
(2)制备三层纳米复合粒子
在上述溶液中加入水和氨水，使溶液中水的浓度为2—10mol/L，氨水的浓度为0.05～0.2mol/L，搅拌均匀后，在1—5小时内加入0.0011-0.026mol正硅酸乙酯，对纳米复合粒子进行表面修饰；
继续搅拌2—10小时后，离心分离得到白色沉淀；
将所得白色沉淀进行干燥处理，并在500—900℃下煅烧0.5—2小时，得到在所述核/壳结构的纳米复合粒子的表面再包覆一层二氧化硅外层的三层纳米复合粒子；
所述三层纳米复合粒子中，作为核的所述二氧化硅纳米颗粒核与作为壳的二氧化钛壳及二氧化硅外层的重量份配比为76—64：23—31：1—5；
(3)将步骤(2)制得的三层纳米复合粒子均匀分散到环氧固化剂中，然后再加入环氧树脂并混合均匀，之后，在90—150℃下固化0.5—15小时，即得到本发明的透明环氧纳米复合材料；所述三层纳米复合粒子与所述环氧固化剂的重量份配比为0.00022：1～0.78：1；所述环氧树脂与环氧固化剂的重量份配比为0.8:1～1.2:1；
5、按权利要求4所述的透明环氧纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅纳米颗粒的粒径为10—200nm。
6、按权利要求4或5所述的透明环氧纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或经过加氢后的双酚A型环氧树脂。
7、按权利要求4所述的透明环氧纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述环氧固化剂为含有0.1～5.0wt％的固化促进剂的酸酐类固化剂；所述固化促进剂为胺类固化促进剂或咪唑类固化促进剂。
8、按权利要求7所述的透明环氧纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述酸酐类固化剂为甲基六氢苯酐或六氢苯酐；
所述胺类固化促进剂为四丁基溴化胺或四乙基溴化胺；
所述咪唑类固化促进剂为咪唑或2-甲基咪唑。
9、一种权利要求1所述的透明环氧纳米复合材料的用途，其特征在于，该透明环氧纳米复合材料用于光电器件或LED固体照明器件的封装。
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Effective date of registration: 20121126 Address after: 523000 Guangdong city of Foshan province Shunde high tech Development Zone (Ronggui) Keyuan Road No. six of Patentee after: GUANGDONG ZHONGKE SHUNWEI NEW MATERIAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. Address before: 100080 No. 2, north of Haidian District, Beijing, Zhongguancun Patentee before: Technical Institute of Physics and Chemistry Chinese Academy of Sciences |
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Granted publication date: 20090708 Termination date: 20170526 |
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