CN103013433B - 一种高透明、高折光、自粘结的有机硅材料及其制备方法 - Google Patents
一种高透明、高折光、自粘结的有机硅材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种LED封装用高透明、高折光、自粘结的有机硅材料及其制备方法,尤其涉及一种LED封装用高透明、高折光、自粘结的有机硅材料的制备方法。它公开了包括含乙烯基聚硅氧烷组分A、含氢聚硅氧烷组分B、铂金催化剂组分C、抑止剂组分D、增粘剂组分E、抗沉淀剂组分F混合。各组分用量质量份数如下:组分A:50~95;组分B:5~40;组分C:0.001~1;组分D:0.001~1;组分E:0.1~10;组分F:0.01~1。本发明封装材料为AB胶双组分型,具有与PPA良好粘结力的同时,具有高透明度;该封装材料折光率可以达到1.54,其光效比普通封装材料高30%;该封装材料具有抗沉淀作用,有效减少固化过程中荧光粉的沉淀,封装好的灯珠光色一致,产品分区少。
Description
技术领域
本发明涉及电子化学品和有机硅高分子技术领域,尤其涉及一种LED封装用高透明、高折光、自粘结的有机硅材料的制备方法。
背景技术
LED具有光效高、耗电量小的特点,它比白炽灯省电80%,比节能灯省电50%。随着LED向大功率、集成化发展,它的光通量和工作温度比普通LED高很多倍,传统的环氧封装材料在短波辐射和热作用下会严重老化,发生变黄现象,无法再满足LED的封装要求。而有机硅材料由于具有耐冷热冲击、耐紫外线辐射、无色透明等优点,是LED的理想封装材料。
目前市场上常见的有机硅封装材料折光率在1.4左右,根据理论计算,折光率为1.5的封装材料,其光效比折光率为1.4的高20%。由于硅胶和支架材料PPA热膨胀系数有差距,这就要求硅胶与支架材料PPA具有良好的粘结力,而目前国产的有机硅封装材料与PPA粘结力不好,封装的灯珠在过回流焊后容易出现死灯现象。为了提高粘结力,一些厂家添加常规的硅烷偶联剂,但使得封装材料外观变成白色半透明,导致光效下降。另外,由于荧光粉与硅胶的比重差别大,在硅胶固化过程中,荧光粉会沉淀,导致灯珠发出光的色差大,灯珠产品的分区多。
发明内容
本发明所要解决的技术问题,提供一种高透明、高折光、自粘结的有机硅封装材料及其制备方法。该封装材料为AB胶双组分型,具有与PPA良好粘结力的同时,具有高透明度;该封装材料折光率可以达到1.54,其光效比普通封装材料高30%;该封装材料具有抗沉淀作用,有效减少固化过程中荧光粉的沉淀,封装好的灯珠光色一致,产品分区少。
本发明所提供的封装用有机硅材料,包括含乙烯基聚硅氧烷组分A、含氢聚硅氧烷组分B、铂金催化剂组分C、抑止剂组分D、增粘剂组分E、抗沉淀剂组分F混合。
各组分用量质量份数如下:
组分A:50~95
组分B:5~40
组分C:0.001~1
组分D:0.001~1
组分E:0.1~10
组分F:0.01~1
以上份数总和为100份。
所述组分A为折光率1.40~1.58的含乙烯基聚硅氧烷,结构式如下:
(R1R2R3SiO1/2)a(R1R2SiO)b(R1SiO3/2)c(SiO2)d
其中R1、R2、R3可以是甲基、苯基或者乙烯基,其中a、b、c、d分别代表大于等于0且小于1的数,a+b+c+d=1 且 c+d>0;
所述组分B为折光率1.40~1.58的含氢聚硅氧烷,结构式如下:
(R4R5R6SiO1/2)m(R4R5SiO)n(R4SiO3/2)o(SiO2)p
其中R4、R5、R6可以是甲基、苯基或者氢基,其中m、n、o、p分别代表大于等于0其小于1的数,m+n+o+p=1 ;
所述组分C为氯铂酸异丙醇溶液或者铂与乙烯基聚硅氧烷螯合物;
所述组分D为炔醇与乙烯基环四硅氧烷混合物。
所述组分E为含有活性官能团X和聚硅氧链节Y两个部分的化合物,活性官能团X可以是环氧基、烷氧基、丙烯酰氧基、氨基及异睛酸酯基,聚硅氧链节Y可以为—R7SiO、—R7R8SiO1/2、—SiO3/2,其中R7、R8为甲基、苯基或氢。
所述组分F为气相白碳黑,优选比表面大于300m2/g。
本发明所提供的封装用有机硅材料为双组分(A胶、B胶)形式混合而成,A胶粘度为3000~10000mPa.s,包括组分A、组分C、组分E、组分F,B胶粘度为100~2000mPa.s包括组分A、组分B、组分D。A胶与B胶的比例在10:1至1:10范围内,常用的比例为1:1。
本发明的优异效果:
本发明的LED封装用有机硅材料透光率能够达到99%,折光率达到1.41~1.54,与PPA等支架材料具有良好的粘结力,并具有抗沉淀作用,有效减少固化过程中荧光粉的沉淀,封装好的灯珠光色一致,产品分区少。
下面结合具体实施例来详细说明本发明
具体实施方式
实施例1
将47.4g结构式为(ViPh2SiO1/2)0.2(MePhSiO)0.45(SiO2)0.35,粘度为8000mPa.s,折光率为1.53的含乙烯基聚硅氧烷中,加入0.1gPt含量为5000ppm的铂与乙烯基聚硅氧烷螯合物、2g结构式为 的化合物、0.5g比表面积为300m2/g的气相白碳黑,搅拌均匀得到A胶,粘度为7000mPa.s;将22.5g同样结构的含乙烯基聚硅氧烷,与27g结构式为(Ph2HSiO1/2)0.1(MePhSiO)0.4 (MeHSiO)0.4(SiO2)0.1,粘度为80mPa.s,折光率1.51的含氢聚硅氧烷,0.5g甲基乙烯基环四硅氧烷,搅拌均匀得到B胶,粘度为1000mPa.s。将A胶与B胶按照1:1混合均匀粘度为3500mPa.s,经100℃1小时、150℃2小时固化后检测,硬度ShoreA60,透光率98.5%,折光率1.52。封装SMD5050灯珠128颗,进行冷热冲击和恒温恒湿实验,灭灯率0。
实施例2
基本上与实施例1一致,区别是将49.82g结构式为(ViPh2SiO1/2)0.2(MePhSiO)0.2(PhSiO3/2)0.6,粘度为6000mPa.s,折光率为1.55的含乙烯基聚硅氧烷,与0.02gPt含量10000ppm的铂与乙烯基聚硅氧烷螯合物、0.1g结构式为化合物、0.06g比表面积为400m2/g的气相白炭黑,搅拌均匀得到A胶,粘度为5600mPa.s;将34.9g同样结构的含乙烯基机聚硅氧烷,与15g结构式为(Ph2HSiO1/2)0.2(MeHSiO)0.6(PhSiO3/2)0.2,粘度为500mPa.s,折光率为1.48的含氢聚硅氧烷、0.1g乙炔基环己醇搅拌均匀,得到B胶,粘度为1500mPa.s。将A胶与B胶按照1:2混合均匀粘度为3800mPa.s,排泡后经100℃1小时、150℃2小时固化后检测,硬度ShoreA50,透光率99%,折光率1.51。封装SMD5050灯珠128颗,进行冷热冲击和恒温恒湿实验,灭灯率0。
实施例3
基本上与实施例1一致,区别是将45.99g结构式为(ViPh2SiO1/2)0.3(MePhSiO)0.2(PhSiO3/2)0.3(SiO2)0..2,粘度为7000mPa.s,折光率为1.52的含乙烯基聚硅氧烷,与1gPt含量为300ppm的铂与乙烯基聚硅氧烷螯合物作为催化剂、3g结构式为 的化合物、0.01g比表面积为300m2/g的气相白碳黑,搅拌均匀得到A胶,粘度为5000mPa.s;将7.8g同样结构的含乙烯基聚硅氧烷与42g结构式为(Ph2HSiO1/2)0.2(MePhSiO)0.2 (MeHSiO)0.2(PhSiO3/2)0.2(SiO2)0.2,粘度为850mPa.s,折光率1.52的含氢聚硅氧烷,0.2g甲基乙烯基环四硅氧烷与乙炔基环己醇混合物搅拌均匀,得到B胶,粘度为1100mPa.s。将A胶与B胶按照2:1混合均匀粘度为3000mPa.s,经100℃1小时、150℃2小时固化后检测,硬度ShoreD30,透光率98%,折光率1.52。封装SMD5050灯珠128颗,进行冷热冲击和恒温恒湿实验,灭灯率0。
实施例4
基本上与实施例1一致,区别是将49.5g结构式为(ViMe2SiO1/2)0.2(Ph2SiO)0.2(Me2SiO)0.2(PhSiO3/2)0.4,粘度为3000mPa.s,折光率为1.50的含乙烯基聚硅氧烷,与0.2gPt含量为2500ppm的铂与乙烯基聚硅氧烷螯合物作为催化剂、0.001g结构式为的化合物、0.001g比表面积为400m2/g的气相白碳黑,搅拌均匀得到A胶,粘度为2800mPa.s;将40.5g同样结构的含乙烯基聚硅氧烷,与9g结构式为(Me2HSiO1/2)0.2(MePhSiO)0.4(MeHSiO)0.4,粘度为60mPa.s,折光率1.50的含氢聚硅氧烷,0.5g甲基乙烯基环四硅氧烷,搅拌均匀得到B胶,粘度为400mPa.s。将A胶与B胶按照3:1混合均匀粘度为1500mPa.s,经100℃1小时、150℃2小时固化后检测,硬度ShoreA20,透光率99%,折光率1.50。用该产品填充1W带透镜大功率灯珠60颗,进行冷热冲击和恒温恒湿实验,灭灯率0。
实施例5
基本上与实施例1一致,区别是将45.78g结构式为(ViPh2SiO1/2)0.1(MeViSiO)0.2(PhSiO3/2)0.3(SiO2)0..4,粘度为10000mPa.s,折光率为1.53的含乙烯基聚硅氧烷,与0.2gPt含量为1500ppm的铂与乙烯基聚硅氧烷螯合物、4g结构式为 的化合物、0.02g比表面积为400m2/g的气相白碳黑,搅拌均匀得到A胶,粘度为6200mPa.s;将19.5g同样结构的含乙烯基聚硅氧烷与30g结构式为(Ph2HSiO1/2)0.1(MePhSiO)0.1 (MeHSiO)0.2(PhSiO3/2)0.4(SiO2)0.2,粘度为1200mPa.s,折光率1.52的含氢聚硅氧烷,0.5g甲基乙烯基环四硅氧烷与乙炔基环己醇混合物,搅拌均匀得到B胶,粘度为2200mPa.s。将A胶与B胶按照1:4混合均匀,粘度为4000mPa.s,经100℃1小时、150℃2小时固化后检测,硬度ShoreD60,透光率98%,折光率1.52。封装SMD5050灯珠128颗,进行冷热冲击和恒温恒湿实验,灭灯率0。
Claims (1)
1.一种LED封装用高透明、高折光、自粘结的有机硅材料,其特征在于包括有以下组分,各组分用量质量份数如下:
将47.4g结构式为(ViPh2SiO1/2)0.2(MePhSiO)0.45(SiO2)0.35,粘度为8000mPa.s,折光率为1.53的含乙烯基聚硅氧烷中,加入0.1gPt含量为5000ppm的铂与乙烯基聚硅氧烷螯合物、2g结构式为 的化合物、0.5g比表面积为300m2/g的气相白碳黑,搅拌均匀得到A胶,粘度为7000mPa.s;将22.5g同样结构的含乙烯基聚硅氧烷,与27g结构式为(Ph2HSiO1/2)0.1(MePhSiO)0.4 (MeHSiO)0.4(SiO2)0.1,粘度为80mPa.s,折光率1.51的含氢聚硅氧烷,0.5g甲基乙烯基环四硅氧烷,搅拌均匀得到B胶,粘度为1000mPa.s;将A胶与B胶按照1:1混合均匀粘度为3500mPa.s,经100℃1小时、150℃2小时固化后检测,硬度ShoreA60,透光率98.5%,折光率1.52;封装SMD5050灯珠128颗,进行冷热冲击和恒温恒湿实验,灭灯率0。
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