CN101565601A

CN101565601A - 表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物

Info

Publication number: CN101565601A
Application number: CNA2008100280793A
Authority: CN
Inventors: 张银华
Original assignee: GUANGZHOU HUITIAN FINE CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: GUANGZHOU HUITIAN FINE CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2009-10-28

Abstract

本发明涉及一种灌封材料，尤其是指一种用于LED显示屏模块的灌封表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物；其包括：一液体硅橡胶、一交联剂、一催化剂、一填充料、一催干剂及一哑光剂，其中，藉由该哑光剂含有多个不饱和键的高级不饱和脂肪酸酯在空气中的湿气作用下会发生水解，生成高级不饱和脂肪酸，然后迅速氧化，发生交联反应，在胶层表面形成一哑光膜；从根本上避免反射的存在，从而达到可不使用面罩，节约成本的效果。

Description

表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物

技术领域

本发明涉及一种灌封材料，尤其是指一种用于LED显示屏模块灌封的表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物。

背景技术

室温硫化硅橡胶是六十年代问世的一种新型的有机硅弹性体，这种橡胶的最显著特点是在室温下无须加热、加压即可就地固化，使用极其方便。因此，一问世就迅速成为整个有机硅产品的一个重要组成部分，现在室温硫化硅橡胶已广泛用作粘合剂、密封剂、防护涂料、灌封和制模材料，在各行各业中都有它的用途，室温硫化硅橡胶由于分子量较低，因此素有液体硅橡胶之称，其物理形态通常为可流动的流体或粘稠的膏状物；其粘度在100～1000000厘沲之间，根据使用的要求，可把硫化前的胶料配成自动流平的灌注料或不流淌但可涂刮的腻子；室温硫化硅橡胶所用的填料与高温硫化硅橡胶类似，采用白炭黑补强，使硫化胶具有10～60公斤/厘米²扯断强度，填加不同的添加剂可使胶料具有不同的比重、硬度、强度、流动性和触变性，以及使硫化胶具有阻燃、导电、导热、耐烧蚀等各种特殊性能；室温硫化硅橡胶按其包装方式可分为单组分和双组分室温硫化硅橡胶，按硫化机理又可分为缩合型和加成型；因此，室温硫化硅橡胶按成分、硫化机理和使用工艺不同可分为三大类型，即单组分室温硫化硅橡胶、双组分缩合型室温硫化硅橡胶和双组分加成型室温硫化硅橡胶；

然，缩合型室温硫化硅橡胶应用于各种电子元器件模块的灌封是非常普遍的，其具有非常优异的粘接性和整体固化性能，因而适用于大面积模块的灌封，特别是LED显示屏模块的灌封；通用的双组分缩合型室温硫化硅橡胶，固化后形成一层表面的光亮的胶层，具有强烈的反射作用，因而当LED灯管发光时，因为反射会引起画面模糊等情况；最普遍的一种做法是用一种表面哑光的塑料作为面罩，将胶层全部遮盖起来，可避免反射现象发生，但成本较高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种表面哑光的缩合型有机硅灌封材料，其包括：一液体硅橡胶、一交联剂、一催化剂、一填充料、一催干剂及一哑光剂，其中，籍由该哑光剂成分再经水解氧化，在硅橡胶表面形成一层哑光膜，从根本上避免反射的存在，从而达到可不使用面罩，节约成本的效果。

为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：提供一种表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物，其包括，液体硅橡胶、一交联剂、一增粘剂、一催化剂、一填充料、一哑光剂及一催干剂；其中，

作为LED显示屏灌封胶，要求具有较好的流动性，故选用500~20000cs粘度范围的107，最好是1500～5000cs粘度范围内的107硅橡胶；又，

该交联剂为含有烷氧基基团的硅氧烷化合物，包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷中的一种或一种以上；通过降低硅氧烷基团的数目，可降低交联密度，延长可操作时间，降低硅橡胶的硬度，提高柔韧性。同时增加烷氧基中的碳原子数目，也可延长可操作时间，提高柔韧性；再，

该增粘剂为含有某些特殊基团的交联剂，可参与交联反应，使链段中含有这些特殊的基团，从而赋予硅橡胶材料优越的粘接性能；通常采用的为含有胺基、氯基、环氧基、酰氧基或异氰酸酯基的烷氧基硅烷，可提高对金属、塑料、玻璃、纤维和织物的粘接性；如γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、异氰酸丙基三乙氧基硅烷等；又，

该催化剂主要为有机锡类螯合物，通常采用二丁基二月桂酸锡；再，

该填充料为白碳黑、石英粉、碳酸钙、氧化铝、氧化锌，二氧化钛、氢氧化铝、氢氧化镁、碳黑、铁黑中的一种或一种以上的混合物；又，

该哑光剂为含有多个不饱和键的高级不饱和脂肪酸酯，主要来自于桐油、亚麻子油、豆油、蓖麻油、菜子油和棉子油等天然植物油，或者上述物质的多元醇改性物，如醇酸树脂等，中的一种或一种以上混合物；含有多个不饱和键的高级不饱和脂肪酸酯在空气中的湿气作用下会发生水解，生成高级不饱和脂肪酸，然后迅速氧化，发生交联反应，在胶层表面形成一哑光膜；哑光速度主要取决于空气湿度和温度；适当的湿度温度有利于该类物质水解氧化，因而哑光速度也因为空气湿度和大气温度的不同而有所变化，一般哑光在8～72h内出现；未采用该类哑光材料，光泽度约为70~90Gs(60°)，但采用该类材料之后，光泽度下降到1Gs(60°)以下，具有非常优异的哑光效果；再，

该催干剂为环烷酸钴、环烷酸锌、环烷酸铜、异辛酸钴、异辛酸锌、异辛酸铜中的一种或一种以上混合物。催干剂可促进含有多个不饱和键的高级不饱和脂肪酸酯在空气中水解后快速氧化，因而在硅橡胶表面快速形成哑光膜，提高哑光速度。

本发明的有益效果为，提供一种表面哑光的缩合型有机硅灌封材料，其包括：一液体硅橡胶、一交联剂、一增粘剂、一催化剂、一填充料、一催干剂及一哑光剂，其中，籍由该哑光剂含有多个不饱和键的高级不饱和脂肪酸酯在空气中的湿气作用下会发生水解，生成高级不饱和脂肪酸，然后迅速氧化，发生交联反应，在胶层表面形成一哑光膜；哑光速度主要取决于空气湿度和温度；适当的湿度温度有利于该类物质水解氧化，因而哑光速度也因为空气湿度和大气温度的不同而有所变化，一般哑光在8～72h内出现；未采用该类哑光材料，光泽度约为70~90Gs(60°)，但采用该类材料之后，光泽度下降到1Gs(60°)以下，具有非常优异的哑光效果；从根本上避免反射的存在，从而达到可不使用面罩，节约成本的效果。

具体实施方式

一种表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物，其包括：

一液体硅橡胶，作为LED显示屏灌封胶，要求具有较好的流动性，故选用500~20000cs粘度范围的107，最好是1500～5000cs粘度范围内的107硅橡胶；

一交联剂，系为含有烷氧基基团的硅氧烷化合物，包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷中的至少一种；通过降低硅氧烷基团的数目，可降低交联密度，延长可操作时间，降低硅橡胶的硬度，提高柔韧性；同时增加烷氧基中的碳原子数目，也可延长可操作时间，提高柔韧性；

一增粘剂，系为含有某些特殊基团的交联剂，可参与交联反应，使链段中含有这些特殊的基团，从而赋予硅橡胶材料优越的粘接性能；通常采用的为含有胺基、氯基、环氧基、酰氧基或异氰酸酯基的烷氧基硅烷，可提高对金属、塑料、玻璃、纤维和织物的粘接性；如γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、异氰酸丙基三乙氧基硅烷中的至少一种；

一催化剂，系主要为有机锡类螯合物，通常采用二丁基二月桂酸锡；

一填充料，系为白碳黑、石英粉、碳酸钙、氧化铝、氧化锌，二氧化钛、氢氧化铝、氢氧化镁、碳黑、铁黑中的至少一种；

一哑光剂，系为含有多个不饱和键的高级不饱和脂肪酸酯，主要来自于桐油、亚麻子油、豆油、蓖麻油、菜子油和棉子油等天然植物油，或者上述物质的多元醇改性物，如醇酸树脂等，中的至少一种；含有多个不饱和键的高级不饱和脂肪酸酯在空气中的湿气作用下会发生水解，生成高级不饱和脂肪酸，然后迅速氧化，发生交联反应，在胶层表面形成一哑光膜；哑光速度主要取决于空气湿度和温度；适当的湿度温度有利于该类物质水解氧化，因而哑光速度也因为空气湿度和大气温度的不同而有所变化，一般哑光在8～72h内出现；未采用该类哑光材料，光泽度约为70~90Gs(60°)，但采用该类材料之后，光泽度下降到1Gs(60°)以下，具有非常优异的哑光效果；及，

一催干剂，系为环烷酸钴、环烷酸锌、环烷酸铜、异辛酸钴、异辛酸锌、异辛酸铜中的至少一种。催干剂可促进含有多个不饱和键的高级不饱和脂肪酸酯在空气中水解后快速氧化，因而在硅橡胶表面快速形成哑光膜，提高哑光速度。

本发明之另一实施方式

一种表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物之制备方法，其中，以A、B、C三组分，室温下混合后经缩合交联，形成柔软的有机硅弹性体，其中的哑光剂成分再经水解氧化，在硅橡胶表面形成一层哑光膜，从而获得一种表面哑光的缩合型有机硅灌封材料；其中，A组分由107硅橡胶、填充料、催干剂组成，B组分由交联剂、增粘剂、催化剂组成，C组分为哑光剂；如(表一)

例1.

A组分：100份5000cs的107胶、10份100cs的二甲基硅油、50份粒径小于2μ的硬脂酸处理碳酸钙、Raven M碳黑(美国哥伦比亚公司)、2份Sipernat 200沉淀法白碳黑(Degussa)；

B组分：10份四乙氧基硅烷、2份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.1份二丁基二月桂酸锡；

C组分：10份桐油、5份蓖麻油、10份丙烯酸酯改性的醇酸树脂。

例2.

例3.

A组分：100份5000cs的107胶、10份100cs的二甲基硅油、50份粒径小于2μ的硬脂酸处理碳酸钙、Raven M碳黑(美国哥伦比亚公司)、2份Sipernat 200沉淀法白碳黑(Degussa)、0.1份环烷酸锌；

B组分：10份四乙氧基硅烷、2份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.1份二丁基二月桂酸锡(Air Products)；

(表一)

Claims

1.一表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物，其包括，一液体硅橡胶、一交联剂、一增粘剂、一催化剂、一填充料、一哑光剂及一催干剂；其特征在于，以A、B、C三组分，室温下混合后经缩合交联，形成柔软的有机硅弹性体，其中的哑光剂成分再经水解氧化，在硅橡胶表面形成一层哑光膜，从而获得一种表面哑光的缩合型有机硅灌封材料，其中，该A组分由107硅橡胶、填充料、催干剂组成，B组分由交联剂、增粘剂、催化剂组成，C组分为哑光剂。

2.根据权利要求1所述的表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物，其特征在于，所述107硅橡胶为500～20000cp粘度范围。

3.根据权利要求1或2所述的表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物，其特征在于，所述填充料是白碳黑、石英粉、碳酸钙、氧化铝、氧化锌，二氧化钛、氢氧化铝、氢氧化镁、碳黑、铁黑中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物，其特征在于，所述交联剂为含有烷氧基基团的硅氧烷化合物，包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物，其特征在于：所述增粘剂为含有胺基、氯基、环氧基、酰氧基或异氰酸基的烷氧基硅烷，如γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、异氰酸丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物，其特征在于：所述催干剂为环烷酸钴、环烷酸锌、环烷酸铜、异辛酸钴、异辛酸锌、异辛酸铜中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物，其特征在于：所述哑光剂为含有多个不饱和键的高级不饱和脂肪酸酯，如天然植物油，或者上述物质的多元醇改性物，如醇酸树脂等中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物，其特征在于，所述催化剂为二丁基二月桂酸锡。

9.根据权利要求8所述的表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物，其特征在于，该组合物可用于LED显示屏模块的灌封，其具有优异的防水、防潮、绝缘、耐老化等性能。

10.根据权利要求1所述的表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物，其特征在于，该A组分为：100份5000cs的107胶、10份100cs的二甲基硅油、50份粒径小于2μ的硬脂酸处理碳酸钙、Raven M碳黑、2份Sipernat 200沉淀法白碳黑(Degussa)；又，该B组分为：10份四乙氧基硅烷、2份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.1份二丁基二月桂酸锡；再，该C组分为：10份桐油、5份蓖麻油、10份丙烯酸酯改性的醇酸树脂。

11.根据权利要求1所述的表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物，其特征在于，该A组分为：100份5000cs的107胶、10份100cs的二甲基硅油、50份粒径小于2μ的硬脂酸处理碳酸钙、Raven M碳黑、2份Sipernat 200沉淀法白碳黑(Degussa)；又，该B组分为：10份四乙氧基硅烷、2份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.1份二丁基二月桂酸锡；再，该C组分为：10份桐油、5份蓖麻油、10份丙烯酸酯改性的醇酸树脂。

12.根据权利要求1所述的表面哑光的缩合型有机硅灌封材料组合物，其特征在于，该A组分为：100份5000cs的107胶、10份100cs的二甲基硅油、50份粒径小于2μ的硬脂酸处理碳酸钙、Raven M碳黑、2份Sipernat 200沉淀法白碳黑(Degussa)、0.1份环烷酸锌；又，该B组分为：10份四乙氧基硅烷、2份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.1份二丁基二月桂酸锡(Air Products)；再，该C组分为：10份桐油、5份蓖麻油、10份丙烯酸酯改性的醇酸树脂。