CN109266302A - 一种改性的高折射率led封装硅胶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改性的高折射率LED封装硅胶,组分A包括以下重量份的原料:甲基苯基乙烯基硅树脂50~60份、甲基苯基乙烯基硅油35‑45份、铂系催化剂0.1~0.3份、特殊粘接剂2~6份;组分B包括以下重量份的原料:乙烯基硅树脂50~70份,甲基苯基含氢硅油40~50份,抑制剂0.1~0.3份,特殊环氧固化剂0.1‑0.5份;本发明硅胶,A组分除了甲基苯基乙烯基硅树脂以外,还添加了特殊结构的含有环氧基的粘接剂,而B组分除了硅树脂以外,添加了能够使环氧基开环固化的环己基酸酐固化剂,因此除了有机硅固化体系,其还存在环氧的固化体系,从而提高了固化后的强度,提高了封装胶对基材的粘接附着力。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED封装硅胶特别是高折射率、环氧改性的LED封装硅胶,属于胶粘剂技术领域。
技术背景
LED照明体积小,节能环保,发光效率高,寿命长,所以广泛应用于户外显示屏、背光源以及照明领域。
随着LED应用越来越广泛,对LED封装材料的要求也越来越高。LED目前所用封装材料主要有环氧树脂与有机硅材料,环氧树脂强度高,对基材粘接性优异,但是存在内应力过大,耐紫外光性能差,耐高温性能差,耐老化性能差,点亮光衰过大等缺陷,低折射率的有机硅材料,内应力小,耐高低温性能好,高温耐黄变,耐紫外光性能优异,长期点亮光衰低,综合性能明显优于环氧树脂,因此迅速取代环氧树脂,被广泛用于LED封装领域。
但是用于LED封装的低折射率的有机硅材料由于折射率(1.40)与芯片折射率(2-4)相差较大,而折射率差异过大导致会全反射发生,将光线反射回芯片内部而无法有效导出,取光效率偏低。因此提高封装材料的折射率,将可减少全反射的发生,从而提高了取光效率。
目前国内高折射率的LED封装硅胶折射率可以达到1.50-1.55之间,但是LED支架的基材在不断发生变化,高折射率封装硅胶虽然在配方中添加了各种粘接剂,但是仍不能完全满足市场日益提高的要求。因此导致在有些支架上产品红墨水测试渗漏,在高温高湿测试时水汽进入银与封装胶的粘接界面,银层变色导致光衰过高。
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,提供一种改性的高折射率的环氧改性的LED封装硅胶,既有高折射率LED封装硅胶的高取光效率,低应力,长期点亮光衰低等优势,又兼具环氧体系对基材高粘接性的优势。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:所述的高折射率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1:3;其中,
所述组分A包括以下重量份的原料:甲基苯基乙烯基硅树脂50~60份、甲基苯基乙烯基硅油35-45份、铂系催化剂0.1~0.3份、一种特殊粘接剂2~6份;
所述组分B包括以下重量份的原料:乙烯基硅树脂50~70份,甲基苯基含氢硅油40~50份,抑制剂0.1~0.3份,一种特殊的环氧固化剂(氢化偏苯酸酐)0.1-0.5份。
本发明的有益效果是:本发明高折射率的LED封装硅胶由A、B组分组成,A组分在反应中提供液体树脂、乙烯基、催化剂与粘接剂,B组分提供提高强度的树脂、扩链剂、乙烯基及抑制剂、固化剂。本发明高折射率的LED封装硅胶,A组分除了甲基苯基乙烯基硅树脂以外,还添加了特殊结构的含有环氧基的粘接剂,而B组分除了硅树脂以外,添加了能够使环氧基开环固化的环己基酸酐固化剂,因此除了有机硅固化体系,其还存在环氧的固化体系,从而提高了固化后的强度,提高了封装胶对基材的粘接附着力。
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树脂分子式为:(ViMe2SiO1/2)1(MePhSiO1/2)x(PhSiO3/2)y
其中,Me为甲基,Vi为乙烯基,Ph为苯基,x的范围是6-16,y的范围是1-8。
采用上述进一步方案的有益效果是:作为液体树脂,提高了体系的强度,既含有乙烯基可以参与交联反应,还含有苯基,可以提高产品折射率。
进一步,所述的甲基苯基乙烯基硅油的分子式为:(ViMe2SiO1/2)1(MePhSiO1/2)z
其中,Me为甲基,Vi为乙烯基,Ph为苯基,z的范围是5-30。
采用上述进一步方案的有益效果是:甲基苯基乙烯基硅油的加入提供了可以提高折射率的苯基、可以参与反应的乙烯基,并可以调节体系的粘度。
进一步,所述一种特殊粘接剂含有苯基、环氧与烷氧基官能团,其结构式为:
其中m范围是2-10。
进一步,所述的铂系催化剂铂-甲基苯基聚硅氧烷配合物、铂-烯烃配合物中的一种。
进一步,所述的铂系催化剂优选铂-甲基苯基聚硅氧烷配合物,铂含量为3000~7000ppm。
进一步,所述的乙烯基硅树脂分子式(ViMe2SiO1/2)1(PhSiO3/2)n。
其中n的范围是2-5。
采用上述进一步方案的有益效果是:作为主体树脂,不仅提高了体系交联密度、还含有苯基,可以提高整个体系强度与折射率,对于整个体系起到强度提高的作用。
进一步,所述甲基苯基含氢硅油分子式为(HMe2SiO1/2)1(MePhSiO1/2)a,其中a的范围是2-10。
进一步,所述一种特殊的环氧固化剂为环己基酸酐,其结构如下:
进一步,所述的抑制剂为乙炔基环己醇、1,1,3-三苯基-2-丙炔-1-醇中的任意一种。
进一步,所述的抑制剂优选为1,1,3-三苯基-2-丙炔-1-醇,其结构式如下:
本发明所述的高折射率的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树脂、35-45份的甲基苯基乙烯基硅油、铂系催化剂0.1~0.3份、一种特殊粘接剂2~6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:乙烯基硅树脂50~70份,甲基苯基含氢硅油30~50份、,抑制剂0.1~0.3份,一种特殊的环氧固化剂(氢化偏苯酸酐)0.1-0.5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1:3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100~120℃温度下加热0.5~1.5小时,再在100~200℃加热3~5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树脂50g(其中x=16,y=8)、甲基苯基乙烯基硅油43.9g(其中z=30)、铂催化剂0.1g(铂含量为7000ppm),粘接剂6g(其中m=10),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:称取乙烯基硅树脂50g(其中n=2),甲基苯基含氢硅油49.4g(其中a=10),抑制剂0.1g,环氧固化剂(氢化偏苯酸酐)0.5g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1:3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120℃加热1小时,再在150℃加热4小时,即可。
实施例2
A组分的制备:称取甲基苯基乙烯基硅树脂(其中x=6,y=1)60g、甲基苯基乙烯基硅油(其中z=5)37.7g、铂催化剂(铂含量为3000ppm)0.3g,粘接剂(其中m=2)2g,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:称取乙烯基硅树脂(其中n=4)69.6g,甲基苯基含氢硅油(其中a=2)30g,抑制剂0.3g,环氧固化剂(氢化偏苯酸酐)0.1g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1:3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120℃加热1小时,再在150℃加热4小时,即可。
实施例3
A组分的制备:称取甲基苯基乙烯基硅树脂55g(其中x=11,y=5)、甲基苯基乙烯基硅油(其中z=17)40.8g、铂催化剂(铂含量为5000ppm)0.2g,粘接剂(其中m=6)4g,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:称取乙烯基硅树脂(其中n=4)60g,甲基苯基含氢硅油(其中a=5)39.5g,抑制剂0.2g,环氧固化剂(氢化偏苯酸酐)0.3g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1:3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120℃加热1小时,再在150℃加热4小时,即可。
对比实施例1.
A组分的制备:称取甲基苯基乙烯基硅树脂(其中x=11,y=5)50g、甲基苯基乙烯基硅油43.9g(其中z=17)、铂催化剂(铂含量为5000ppm)0.1g,粘接剂(其中m=6)6g,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:称取乙烯基硅树脂(其中n=4)50g,甲基苯基含氢硅油(其中a=5)49.9g,抑制剂0.1g,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1:3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120℃加热1小时,再在150℃加热4小时,即可。
将实施例1、2、3和对比实施例1的A、B组分按重量比1:3的比例称量,然后混合均匀,脱泡30分钟,一是:根据GB/T7124-2008胶粘剂拉伸剪切强度要求制作45#钢试片;二是:根据GB/T528-2009要求制作片材,将混合物在模具内流平;三是将胶水点胶到2835支架(PPA)上。固化条件:先在120℃加热1小时,再在150℃加热4小时。测试一: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;测试二:用拉力机测试制作试片的剪切强度,测试方法根据GB/T7124-2008;测试三:点胶的支架耐红墨水(红墨水:乙醇=1:1,煮沸浸泡)测试;测试四:点胶的支架耐硫化对比测试(90℃6h,密闭容器,2g硫粉)。
表1性能指标表
通过表1可以看出,实施例1、2、3与对比实施例1比较可以看出,特殊结构粘接剂与环氧固化剂的配合加入,提高了体系的本体与粘接强度,提高了交联密度,从而提高了体系的耐红墨水与耐硫化性能。
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 (4)
1.一种改性的高折射率LED封装硅胶,其特征在于,包括组分A和组分B,所述组分A与组分B的重量比为1:3;所述组分A包括以下重量份的原料:甲基苯基乙烯基硅树脂50~60份、甲基苯基乙烯基硅油35-45份、铂系催化剂0.1~0.3份、一种特殊粘接剂2~6份;
所述组分B包括以下重量份的原料:乙烯基硅树脂50~70份,甲基苯基含氢硅油40~50份,抑制剂0.1~0.3份,一种特殊的环氧固化剂0.1-0.5份;
所述一种特殊粘接剂,其特征在于,结构式为:
其中m范围是2-10;
所述一种特殊的环氧固化剂,其特征在于,环氧固化剂为环己基酸酐,结构如下:
2.根据权利要求1所述的高折射率LED封装硅胶,其特征在于,所述甲基苯基乙烯基硅树脂分子式为:(ViMe2SiO1/2)1(MePhSiO1/2)x(PhSiO3/2)y,其中,Me为甲基,Vi为乙烯基,Ph为苯基,x的范围是6-16,y的范围是1-8;所述甲基苯基乙烯基硅油的分子式为:(ViMe2SiO1/2)1(MePhSiO1/2)z,其中,Me为甲基,Vi为乙烯基,Ph为苯基,z的范围是5-30。
3.根据权利要求1所述的高折射率LED封装硅胶,其特征在于,所述乙烯基硅树脂分子式(ViMe2SiO1/2)1(PhSiO3/2)n,其中n的范围是2-5;所述甲基苯基含氢硅油分子式为(HMe2SiO1/2)1(MePhSiO1/2)a,其中a的范围是2-10。
4.根据权利要求1所述的高折射率LED封装硅胶,其特征在于,所述铂系催化剂为铂-甲基苯基聚硅氧烷配合物,铂含量为3000~7000ppm;所述抑制剂为乙炔基环己醇、1,1,3-三苯基-2-丙炔-1-醇中的一种。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20190219 Address after: 264006 Renewable Resource Processing Demonstration Zone No. 3-31 Kaifeng Road, Yantai Development Zone, Shandong Province Applicant after: Yantai Darbond Technology Co., Ltd. Address before: 264006 Kaifeng Road 3-3 Resource Regeneration and Processing Demonstration Zone, Yantai Development Zone, Shandong Province Applicant before: Yantai Debang Advanced Silicon Materials Co.,Ltd. |
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190125 |