一種led封裝膠所用的交聯(lián)劑及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑及制備方法。所述LED封裝膠所用的交聯(lián)劑按照重量份數(shù)計(jì)算由1～5份羥基氟硅油、100～105份苯基三甲氧基硅烷、100～120份二苯基二甲氧基硅烷、10～20份含氫環(huán)體、40～60份含氫雙封頭、30～50份蒸餾水、100～200份溶劑和3～5份催化劑組成。其制備方法即將各原料加入到容器中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至65℃，攪拌下保溫3h，然后升溫至100℃，攪拌下保溫反應(yīng)5h，所得反應(yīng)液用蒸餾水水洗至中性，最后控制溫度為200℃，壓力為-0.096MPa下減壓蒸餾0.5～2.0h，即得LED封裝膠所用的交聯(lián)劑。該交聯(lián)劑具有高透光率、高折射率、粘度適中穩(wěn)定等特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前LED封裝膠主要由乙烯基硅樹(shù)脂和含氫硅油組成。其中含氫硅油作為L(zhǎng)ED封裝膠的交聯(lián)劑。
[0003]市面上的含氫硅油的折射率普遍偏低，低于1.53 ;并且現(xiàn)有的含氫硅油都是通過(guò)含氫氯硅烷與非含氫氯硅烷經(jīng)水解縮聚反應(yīng)制成的，反應(yīng)可控性差。不同的原料配比及水解條件下所得含氫硅油組成差別極大，導(dǎo)致產(chǎn)物的穩(wěn)定性差，放置一段時(shí)間產(chǎn)物透光性變差、粘度變大；而且，反應(yīng)重復(fù)性差，即使在同樣的原料配比及同樣的反應(yīng)條件下，所得產(chǎn)物仍可能不同。而且處于存放期的含氫硅油的粘度在很大范圍內(nèi)波動(dòng)，難以滿(mǎn)足大功率LED封裝業(yè)的發(fā)展需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一是為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題而提供一種同時(shí)具有高折射率、高透光性、粘度適中穩(wěn)定、易于規(guī)?；a(chǎn)的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑。
[0005]本發(fā)明的目的之二是提供上述的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的制備方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案
一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，按照重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下:
輕基氟娃油I?5份
苯基三甲氧基硅烷100?105份
二苯基二甲氧基硅烷100?120份
含氫環(huán)體10?20份
含氫雙封頭40?60份
蒸懼水30?50份
溶劑100?200份
催化劑3?5份；
所述的溶劑為甲苯、苯或甲苯與苯組成的混合物；
所述的催化劑為質(zhì)量百分比濃度為98%的硫酸水溶液、質(zhì)量百分比濃度為37.5%的鹽酸水溶液或質(zhì)量百分比濃度為98%的硫酸水溶液與質(zhì)量百分比濃度為37.5%的鹽酸水溶液組成的混合酸水溶液；
所述的羥基氟硅油為廣州大熙化工原材料有限公司。
[0007]上述的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的制備方法，具體包括如下步驟:
首先將羥基氟硅油、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、含氫環(huán)體、含氫雙封頭、蒸餾水、溶劑和催化劑依次加入到容器中，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至65°C，攪拌下保溫3h，然后升溫至100°c，攪拌下保溫反應(yīng)5h，所得的反應(yīng)液用蒸餾水水洗至中性，最后控制溫度為200°C，壓力為-0.096MPa下減壓蒸餾0.5?2.0h以除去溶劑及殘余水分，即得LED封裝膠所用的交聯(lián)劑。
[0008]上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑其折光率高，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 614-2006《化學(xué)試劑折光率通用方法》對(duì)其折光率進(jìn)行了測(cè)試，室溫下其折光率范圍為1.5359?1.5532 ；
采用尤尼柯(上海)儀器有限公司的UV-2102PC紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)，將上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的樣品置于ImmXlmmXlOmm的石英比色皿中，掃描波段為300-800nm，測(cè)試樣品透光率，其透光率可達(dá)95?99% ；
采用上海銳風(fēng)儀器制造有限公司提供的NDJ-1旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，通過(guò)GB/T2794-2013，《膠粘劑粘度的測(cè)定單圓筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)法》，在室溫25°C的條件下對(duì)上述所得的上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑其折光率高，進(jìn)行檢測(cè)，其粘度為4000?7000mPa.S。
[0009]本發(fā)明的有益成果
本發(fā)明的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，由于加入羥基氟硅油使LED封裝膠所用的交聯(lián)劑在低表面能的氟硅基團(tuán)的作用下內(nèi)部的微氣泡得以快速消除，使其具有更好的透光性，其透光率可達(dá)95?99%。
[0010]進(jìn)一步，本發(fā)明的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，由于含有三官能團(tuán)的苯基三甲氧基硅烷和二官能團(tuán)的二苯基二甲氧基硅烷等烷氧基硅烷，制備過(guò)程中經(jīng)過(guò)硅烷單體的開(kāi)環(huán)聚合所得到的一種優(yōu)化的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的含氫硅油體系，這種優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)即較多的線性結(jié)構(gòu)，輔以少量的三維結(jié)構(gòu)，因此在長(zhǎng)期貯存的情況下該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，即宏觀粘度適中、穩(wěn)定，長(zhǎng)期存儲(chǔ)中粘度波動(dòng)不大，采用上海銳風(fēng)儀器制造有限公司提供的NDJ-1旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，通過(guò)GB/T2794-2013，《膠粘劑粘度的測(cè)定單圓筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)法》，在室溫25°C的條件下進(jìn)行檢測(cè)，其粘度為4000?7000mPa.S。比現(xiàn)有工業(yè)中以氯硅烷的產(chǎn)品粘度波動(dòng)大、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的技術(shù)工藝要優(yōu)越的多。
[0011]進(jìn)一步，本發(fā)明的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，由于以含氫環(huán)體和含氫雙封頭為原料，可以使S1-H鍵在有機(jī)硅的其端、側(cè)基生成，增加了 S1-H鍵在有機(jī)硅分子結(jié)構(gòu)的布置的靈活性，同時(shí)通過(guò)控制含氫環(huán)體和含氫雙封頭的相對(duì)質(zhì)量，可以實(shí)現(xiàn)S1-H鍵含量的控制，進(jìn)而可以制備不同交聯(lián)度的封裝膠。
[0012]進(jìn)一步，本發(fā)明的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，通過(guò)控制苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷的加入量來(lái)實(shí)現(xiàn)甲基/苯基比例的控制，從而使所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑在滿(mǎn)足高折射率的同時(shí)，具有高透光率，其折光率范圍為1.5359?1.5532，其透光率可達(dá)95?99%，同時(shí)實(shí)現(xiàn)的高透光、高折光率優(yōu)于現(xiàn)有工業(yè)產(chǎn)品指標(biāo)。
[0013]進(jìn)一步，本發(fā)明的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，在交聯(lián)劑的分子鏈中引入了苯基，由于苯基的引入使其具有較好的耐高溫性能、高折射率和耐紫外線等性能。
[0014]進(jìn)一步，本發(fā)明的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的制備方法，其制備路線短、以環(huán)保易得的水為主要反應(yīng)介質(zhì)，并于略高于常溫的溫度下反應(yīng)制備，因此具有制備過(guò)程簡(jiǎn)單、操作方便、反應(yīng)條件溫和，適于工業(yè)化生產(chǎn)。相對(duì)于現(xiàn)有工業(yè)通過(guò)含氫氯硅烷與非含氫氯硅烷經(jīng)水解縮聚的含氫硅油來(lái)說(shuō)，工藝中不脫出HC1，方法環(huán)保先進(jìn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1、實(shí)施例1所得的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的紅外光譜圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述，但并不限制本發(fā)明。
[0017]本發(fā)明各實(shí)施例所用的原料中除特殊表明的廠家及型號(hào)外，其他原料均為市售，規(guī)格均為化學(xué)純；
含氫環(huán)體，由浙江潤(rùn)禾有機(jī)硅化工有限公司提供；
含氫雙封頭，由浙江潤(rùn)禾有機(jī)硅化工有限公司提供。
[0018]本發(fā)明所用的各種設(shè)備的型號(hào)及生產(chǎn)廠家的信息如下:
2W型阿貝折射率儀，蘇州圣輝精密儀器設(shè)備有限公司；
NDJ-1旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，上海銳風(fēng)儀器制造有限公司；
UV-2102PC紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)，尤尼柯(上海)儀器有限公司。
[0019]實(shí)施例1
一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，按照重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下:
羥基氟硅油I份
苯基三甲氧基硅烷100份
二苯基二甲氧基硅烷100份
含氫環(huán)體20份
含氫雙封頭40份蒸餾水30份溶劑100份催化劑3份；
所述的溶劑為甲苯；
所述的催化劑為質(zhì)量百分比濃度為98%的硫酸水溶液；
所述的羥基氟硅油為廣州大熙化工原材料有限公司。
[0020]上述的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的制備方法，具體包括如下步驟:
首先將羥基氟硅油、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、含氫環(huán)體、含氫雙封頭、蒸餾水、溶劑和催化劑依次加入到容器中，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至65°C，攪拌下保溫3h，然后升溫至100°C，攪拌下保溫反應(yīng)5h，所得的反應(yīng)液用蒸餾水水洗至中性，最后控制溫度為200°C，壓力為-0.096MPa下減壓蒸餾2.0h以除去溶劑及殘余水分，即得LED封裝膠所用的交聯(lián)劑。
[0021]將上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑通過(guò)紅外色譜儀(美國(guó)Nicolet公司380型)進(jìn)行紅外光譜分析，所得的紅外光譜圖如圖1所示，從圖1中可以看出，2164 cnT1為S1-H鍵吸收峰，由此表明LED封裝膠所用的交聯(lián)劑分子結(jié)構(gòu)中含有S1-H鍵，也說(shuō)明含氫環(huán)體和含氫雙封頭參加了聚合反應(yīng)；
1639cm—1處峰形尖銳的吸收峰為S1-C6H5中苯環(huán)骨架振動(dòng)吸收峰，由此表明LED封裝膠所用的交聯(lián)劑分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)；
1429 cm-1是S1-C的面外彎曲振動(dòng)，由此表明LED封裝膠所用的交聯(lián)劑分子結(jié)構(gòu)中含有S1-C鍵；
1089cm ―1處的寬而強(qiáng)的吸收帶為S1-O-Si的反對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)吸收峰，這是硅樹(shù)脂的特征吸收峰，由此表明LED封裝膠所用的交聯(lián)劑分子結(jié)構(gòu)中含有S1-O-Si，此峰為有機(jī)硅聚合物的特征峰。
[0022]上述的紅外光譜圖的結(jié)果表明，本發(fā)明所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑中含有S1-0-S1、S1-H鍵、苯環(huán)等特征基團(tuán)，說(shuō)明S1-0-S1、S1-H鍵已成功引入到LED封裝膠所用的交聯(lián)劑中。
[0023]上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，采用蘇州圣輝精密儀器設(shè)備有限公司的2W型阿貝折射率儀，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 614-2006《化學(xué)試劑折光率通用方法》對(duì)其折光率進(jìn)行了測(cè)試，室溫下其折光率為1.5359 ；
采用尤尼柯(上海)儀器有限公司的UV-2102PC紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)，將上述制備LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的樣品置于ImmXlmmXlOmm的石英比色皿中，掃描波段為300-800nm,測(cè)試樣品透光率，其透光率可達(dá)99% ；
采用上海銳風(fēng)儀器制造有限公司提供的NDJ-1旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，通過(guò)GB/T2794-2013，《膠粘劑粘度的測(cè)定單圓筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)法》，在室溫25°C的條件下對(duì)上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑進(jìn)行檢測(cè)，其粘度為7000mPa.S。
[0024]上述結(jié)果表明，上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑在折光率、透光率及粘度等方面綜合優(yōu)于現(xiàn)有的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑。
[0025]實(shí)施例2
一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，按照重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下:
羥基氟硅油5份
苯基三甲氧基硅烷105份
二苯基二甲氧基硅烷120份
含氫環(huán)體10份
含氫雙封頭60份蒸餾水50份溶劑200份催化劑5份；
所述的溶劑為苯；
所述的催化劑為質(zhì)量百分比濃度為37.5%的鹽酸水溶液；
所述的羥基氟硅油為廣州大熙化工原材料有限公司。
[0026]上述的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的制備方法，具體包括如下步驟:
首先將羥基氟硅油、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、含氫環(huán)體、含氫雙封頭、蒸餾水、溶劑和催化劑依次加入到容器中，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至65°C，攪拌下保溫3h，然后升溫至100°C，攪拌下保溫反應(yīng)5h，所得的反應(yīng)液用蒸餾水水洗至中性，最后控制溫度為200°C，壓力為-0.096MPa下減壓蒸餾0.5h以除去溶劑及殘余水分，即得LED封裝膠所用的交聯(lián)劑。
[0027]上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，采用蘇州圣輝精密儀器設(shè)備有限公司的2W型阿貝折射率儀，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 614-2006《化學(xué)試劑折光率通用方法》對(duì)其折光率進(jìn)行了測(cè)試，其折光率為1.5532 ；
采用尤尼柯(上海)儀器有限公司的UV-2102PC紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)，將上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的樣品置于ImmXlmmXlOmm的石英比色皿中，掃描波段為300-800nm，測(cè)試樣品透光率，其透光率可達(dá)95% ；
采用上海銳風(fēng)儀器制造有限公司提供的NDJ-1旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，通過(guò)GB/T2794-2013，《膠粘劑粘度的測(cè)定單圓筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)法》，在室溫25°C的條件下對(duì)上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑進(jìn)行檢測(cè)，其粘度為4000mPa.S。
[0028]上述結(jié)果表明，上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑在折光率、透光率及粘度等方面綜合優(yōu)于現(xiàn)有的LED封裝膠用交聯(lián)劑。
[0029]綜上所述，本發(fā)明的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，具有更少的微氣泡，從而具有更好的透光性，甲基苯基原料的合理搭配使其同時(shí)具有高折光率和高透光率。二官能團(tuán)、三官能團(tuán)結(jié)構(gòu)的合理運(yùn)用使其宏觀粘度穩(wěn)定。大大克服了現(xiàn)有通過(guò)含氫氯硅烷與非含氫氯硅烷經(jīng)水解縮聚反應(yīng)制成的含氫硅油的反應(yīng)可控性差、穩(wěn)定性差，放置一段時(shí)間產(chǎn)物透光性變差、粘度變大等缺點(diǎn)。制備中采用活性適中的苯基烷氧基硅烷為有機(jī)硅主體原料，反應(yīng)不劇烈、易于控制；不脫出HC1，工藝更加環(huán)保。
[0030]上述所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，其特征在于所述的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，按照重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下: 輕基氟娃油I?5份 苯基三甲氧基硅烷100?105份 二苯基二甲氧基硅烷100?120份 含氫環(huán)體10?20份 含氫雙封頭40?60份 蒸懼水30?50份 溶劑100?200份 催化劑3?5份； 所述的溶劑為甲苯、苯或甲苯與苯組成的混合物； 所述的催化劑為質(zhì)量百分比濃度為98%的硫酸水溶液、質(zhì)量百分比濃度為37.5%的鹽酸水溶液或質(zhì)量百分比濃度為98%的硫酸水溶液與質(zhì)量百分比濃度為37.5%的鹽酸水溶液組成的混合酸水溶液； 所述的羥基氟硅油為廣州大熙化工原材料有限公司。
2.如權(quán)利要求1所述的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，其特征在于按照重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下: 羥基氟硅油I份 苯基三甲氧基硅烷100份 二苯基二甲氧基硅烷100份 含氫環(huán)體20份 含氫雙封頭40份蒸餾水30份溶劑100份催化劑3份； 所述的溶劑為甲苯； 所述的催化劑為質(zhì)量百分比濃度為98%的硫酸水溶液； 所述的羥基氟硅油為廣州大熙化工原材料有限公司。
3.如權(quán)利要求1所述的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，其特征在于按照重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下: 羥基氟硅油5份 苯基三甲氧基硅烷105份 二苯基二甲氧基硅烷120份 含氫環(huán)體10份 含氫雙封頭60份蒸餾水50份溶劑200份催化劑5份； 所述的溶劑為苯； 所述的催化劑為質(zhì)量百分比濃度為37.5%的鹽酸水溶液； 所述的羥基氟硅油為廣州大熙化工原材料有限公司。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于具體包括如下步驟: 首先將羥基氟硅油、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、含氫環(huán)體、含氫雙封頭、蒸餾水、溶劑和催化劑依次加入到容器中，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至65°C，攪拌下保溫3h，然后升溫至100°C，攪拌下保溫反應(yīng)5h，所得的反應(yīng)液用蒸餾水水洗至中性，最后控制溫度為200°C，壓力-0.096MPa下減壓蒸餾0.5?2.0h,即得LED封裝膠所用的交聯(lián)劑。
【文檔編號(hào)】C08G77/18GK104263278SQ201410471341
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】張英強(qiáng), 魏冬, 張林林, 吳蓁, 陳麗, 劉墨瑩, 錢(qián)璐, 顧亞峰 申請(qǐng)人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院