CN102965069A - 一种耐硫化led封装硅胶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LED封装硅胶,特别是耐硫化的LED封装硅胶,属于胶粘剂技术领域。所述的耐硫化LED封装硅胶包括组分A和组分B,所述组分A与组分B的重量比为1:1;其中,所述组分A包括以下重量份的原料:甲基苯基乙烯基硅油50~60份、甲基乙烯基MQ树脂30~60份、铂系催化剂0.1~0.3份、粘接剂3~5份;所述组分B包括以下重量份的原料:甲基苯基乙烯基硅油40~50份、乙烯基MQ树脂30~50份,交联剂5~15份、抑制剂0.1~0.3份。本发明LED封装硅胶具有对银、PPA、玻璃等附着力优异,透光率超过98%,且因为引入含苯基官能团、支链型乙烯基及提高乙烯基MQ树脂用量,提高了交联密度,固化硬度,从而提高了封装胶层的耐硫化性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED封装硅胶特别是耐硫化的LED封装硅胶,属于胶粘剂技术领域。
背景技术
LED目前所用封装材料有环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃、有机硅等高透明材料,其中环氧树脂与有机硅材料作为主要的封装材料,环氧树脂内应力过大,黄变,耐高低温性能差,耐老化性能差,而目前的有机硅材料,内应力小,耐高低温性能好,不黄变,透光率也高于环氧树脂,因此迅速取代环氧树脂,被广泛用于LED封装领域,但是有机硅材料特别是低折射率有机硅材料,因为使用长链的端乙烯基聚二甲基硅氧烷,分子链长,乙烯基含量低,造成交联密度低,导致胶层透气性佳,在含硫气体作用下,会部分穿透硅胶封装材料,在硅胶界面与银层发生反应,生成硫化银,导致银层发黑,光衰迅速提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种LED封装硅胶特别是耐硫化的LED封装硅胶。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:所述的耐硫化LED封装硅胶包括组分A和组分B,所述组分A与组分B的重量比为1:1;其中,
所述组分A包括以下重量份的原料:甲基苯基乙烯基硅油50~60份、甲基乙烯基MQ树脂30~60份、铂系催化剂0.1~0.3份、粘接剂3~5份;
所述组分B包括以下重量份的原料:甲基苯基乙烯基硅油40~50份、甲基乙烯基MQ树脂30~50份,交联剂5~15份、抑制剂0.1~0.3份。
本发明的有益效果是:本发明LED封装硅胶由A、B组分组成,A组分在反应中提供苯基及多官能度乙烯基与粘接剂,B组分提供苯基、多官能度乙烯基及交联剂,本发明LED封装硅胶具有对银、PPA、玻璃等附着力优异,透光率超过98%,且因为引入含苯基官能团、支链型乙烯基及提高乙烯基MQ树脂用量,提高了交联密度,固化硬度,从而提高了封装胶层的耐硫化性能。
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,所述的甲基苯基乙烯基硅油的粘度为1000~20000厘泊,结构式为:
其中,Me为甲基,Vi为乙烯基,n1=20~50,n2=25~55,n3=10~30
采用上述进一步方案的有益效果是:作为基体树脂,对比端乙烯基聚二硅氧烷,含有部分的苯基,不影响与其他低折射率原料的相容性,引入苯基固化后降低硅胶材料的透气性,而且端基、侧基都含有乙烯基,提高了交联的密度,还可以调整不同的粘度。
进一步,所述的甲基乙烯基MQ树脂的结构式为:(Me3SiO0.5)a(ViMe2SiO0.5)b(SiO2),其中,Me为甲基,Vi为乙烯基,a=06~0.8,b=0.1~0.2。
采用上述进一步方案的有益效果是:甲基乙烯基MQ树脂的加入,提高了整个硅胶的交联密度及强度,降低了硅胶的透气性。
进一步,所述的甲基乙烯基MQ树脂中乙烯基的摩尔质量占含量为3-5%。
进一步,所述的粘接剂含有环氧官能团,其结构式为:
结构式一;
或者,
结构式二
进一步,所述的交联剂为聚甲基氢硅氧烷。
进一步,所述的铂系催化剂为氯铂酸的醇溶液、铂-乙烯基硅氧烷配合物、铂-烯烃配合物中的任意一种。
进一步,所述的铂系催化剂优选铂-乙烯基硅氧烷配合物,铂的质量含量为3000~7000ppm。
进一步,所述的抑制剂为乙炔基环己醇、四甲基四乙烯基环四硅氧烷或苯并***中的任意一种。
进一步,所述的抑制剂有选为乙炔基环己醇。
本发明所述的耐硫化LED封装硅胶的制备方包括A组分的制备步骤及B组分的制备步骤;其中,所述A组分的制备步骤如下:将重量份数为50~60份的甲基苯基乙烯基硅油、甲基乙烯基MQ树脂30~60份、催化剂0.1~0.3份、粘接剂3~5份,依次加入搅拌机内,混合搅拌均匀,即得所述A组分;
所述B组分的制备步骤如下:甲基苯基乙烯基硅油40~50份、甲基乙烯基MQ树脂30~50份,交联剂5~15份、抑制剂0.1~0.3份,依次加入搅拌机内,混合搅拌均匀,即得所述B组分;
使用时,将所述A组分、B组分按重量比为1:1的配比混合均匀,真空脱泡20~40分钟,点胶或灌胶于待封装件上,先在80~100℃温度下加热0.5~1.5小时,再在100~200℃加热1.5~4小时,固化即可。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1
A组分的制备:称取甲基苯基乙烯基硅油50g,甲基乙烯基MQ树脂44.9g,粘接剂5g(即上述结构式一),催化剂铂-乙烯基硅氧烷配合物0.1g,其中铂的质量含量7000ppm,依次加入搅拌机内,混合搅拌均匀,即得所述A组分;
B组分的制备:称取甲基苯基乙烯基硅油50g,甲基乙烯基MQ树脂34.8g交联剂聚甲基氢硅氧烷15g,抑制剂乙炔基环己醇0.2g,依次加入搅拌机内,混合搅拌均匀,即得所述B组分;
使用时,将所述A组分、B组分按重量比为1∶1的配比混合均匀,真空脱泡20分钟,点胶或灌胶于待封装件上,先在90℃加热1小时,再在150℃加热3小时,即可。
实施例2
A组分的制备:称取甲基苯基乙烯基硅油60g,甲基乙烯基MQ树脂36.7g,粘接剂3g(即上述结构式二),催化剂铂-乙烯基硅氧烷配合物0.3g,其中铂的质量含量为7000ppm,依次加入搅拌机内,混合搅拌均匀,即得所述A组分;
B组分的制备:称取甲基苯基乙烯基硅油40g,甲基乙烯基MQ树脂50g,交联剂聚甲基氢硅氧烷9.8g,抑制剂乙炔基环己醇0.2g,依次加入搅拌机内,混合搅拌均匀,即得所述B组分;
使用时,将所述A组分、B组分按重量比为1:1的配比混合均匀,真空脱泡20分钟,点胶或灌胶于待封装件上,先在90℃加热1小时,再在150℃加热3小时,即可。
实施例3
A组分的制备:称取甲基苯基乙烯基硅油53.9g,甲基乙烯基MQ树脂42g,粘接剂4g(结构式一),催化剂铂-乙烯基硅氧烷配合物0.1g,其中铂的质量含量5000ppm,依次加入搅拌机内,混合搅拌均匀,即得所述A组分;
B组分的制备:称取甲基苯基乙烯基硅油45g,甲基乙烯基MQ树脂41g,交联剂聚甲基氢硅氧烷13.8g,抑制剂乙炔基环己醇0.2g,依次加入搅拌机内,混合搅拌均匀,即得所述B组分;
使用时,将所述A组分、B组分按重量比为1:1的配比混合均匀,真空脱泡20分钟,点胶或灌胶于待封装件上,先在90℃加热1小时,再在150℃加热3小时,即可。
对比例1
A组分的制备:称取端乙烯基聚二硅氧烷50g,甲基乙烯基MQ树脂44.9g,粘接剂5g(结构式一),催化剂铂-乙烯基硅氧烷配合物0.1g,铂的质量含量7000ppm,依次加入搅拌机内,混合搅拌均匀,即得所述A组分;
B组分的制备:称取端乙烯基聚二硅氧烷50g,甲基乙烯基MQ树脂34.8g,交联剂聚甲基氢硅氧烷15g,抑制剂乙炔基环己醇0.2g,依次加入搅拌机内,混合搅拌均匀,即得所述B组分;
使用时,将所述A组分、B组分按重量比为1:1的配比混合均匀,真空脱泡20分钟,点胶或灌胶于待封装件上,先在90℃加热1小时,再在150℃加热3小时,即可。
对比例2
A组分的制备:称取端乙烯基聚二硅氧烷98.8g,粘接剂2g(结构式二),催化剂铂-乙烯基硅氧烷配合物0.2g,铂的质量含量5000ppm,依次加入搅拌机内,混合搅拌均匀,即得所述A组分;
B组分的制备:称取乙烯基聚二硅氧烷89.8g,交联剂聚甲基氢硅氧烷10g,抑制剂乙炔基环己醇0.2g,混合搅拌均匀,即得所述B组分;
使用时,将所述A组分、B组分按重量比为1:1的配比混合均匀,真空脱泡20分钟,点胶或灌胶于待封装件上,先在90℃加热1小时,再在150℃加热3小时,即可。
将实施例1、2、3和对比实施例1、2的A、B组分按重量比1:1的比例称量,然后混合均匀,脱泡30分钟,一是将混合物点胶至经过处理的3528LED支架上;二是分别根据GB/T528-2009要求制作片材,将混合物在模具内流平。固化条件:先在90℃加热1小时,再在150℃加热3小时。测试一:将固化后的样品进行透光率测试;测试二:将固化封装硅胶后的LED芯片(3528)的样品进行硫化光衰实验,样品放置于100ml密闭玻璃瓶内,瓶内放置0.2g粉末硫,在60℃密闭条件下放置24h,并用LED光衰测试仪测试光衰;测试三:根据GB/T528-2009要求制作哑铃状硅胶样件,用拉力机测试拉伸强度;测试四:用邵氏A硬度计测试固化后硅胶的硬度,测试方法根据GB/T2411-2008。
表1性能指标表
通过表1可以看出,实施例1与对比实施例1比较可以看出,含苯基支链乙烯基硅油比端乙烯基聚二硅氧烷固化后交联密度增加,从而硬度及强度明显增加;实施例1、2、3加入含苯基支链乙烯基硅油以及甲基乙烯基MQ树脂,与对比实施例1及2比较,交联密度增加,硬度、强度高,而且硫化测试后光衰明显降低,满足有硫化要求的客户使用
以上所述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。
Claims (10)
1.一种耐硫化LED封装硅胶,其特征在于,所述的耐硫化LED封装硅胶包括组分A和组分B,所述组分A与组分B的重量比为1:1;其中,
所述组分A包括以下重量份的原料:甲基苯基乙烯基硅油50~60份、甲基乙烯基MQ树脂30~60份、铂系催化剂0.1~0.3份、粘接剂3~5份;
所述组分B包括以下重量份的原料:甲基苯基乙烯基硅油40~50份、甲基乙烯基MQ树脂30~50份,交联剂5~15份、抑制剂0.1~0.3份。
3.根据权利要求1所述的耐硫化LED封装硅胶,其特征在于,所述的甲基乙烯基MQ树脂的结构式为:(Me3SiO0.5)a(ViMe2SiO0.5)b(SiO2),其中,Me为甲基,Vi为乙烯基,a=06~0.8,b=0.1~0.2。
4.根据权利要求1或3所述的耐硫化LED封装硅胶,其特征在于,所述的甲基乙烯基MQ树脂中乙烯基的质量含量为3-5%。
6.根据权利要求1所述的耐硫化LED封装硅胶,其特征在于,所述的交联剂为聚甲基氢硅氧烷。
7.根据权利要求1所述的耐硫化LED封装硅胶,其特征在于,所述的铂系催化剂为氯铂酸的醇溶液、铂-乙烯基硅氧烷配合物、铂-烯烃配合物中的任意一种。
8.根据权利要求1或7所述的耐硫化LED封装硅胶,其特征在于,所述的铂系催化剂优选铂-乙烯基硅氧烷配合物,其中铂的质量含量为3000~7000ppm。
9.根据权利要求1所述的耐硫化LED封装硅胶,其特征在于,所述的抑制剂为乙炔基环己醇、四甲基四乙烯基环四硅氧烷或苯并***中的任意一种。
10.根据权利要求1或9所述的耐硫化LED封装硅胶,其特征在于,所述的抑制剂为乙炔基环己醇。
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