一種用于led封裝的增強高折射率改性硅膠材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料及其制備方法，其特征在于，按照重量份的主要原料包括：改性硅膠5?15份、導(dǎo)熱助劑5?15份、鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑2?6份、芳香胺類抗氧劑1?3份；所述改性硅膠，按照重量份的主要原料包括：有機硅膠15?25份、二氧化硅6?12份、乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物5?15份；所述導(dǎo)熱助劑，按照重量份的主要原料包括：碳酸鎂5?15份、氧化鋁5?15份、氧化鋅5?15份。本發(fā)明制備的一種用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料解決了目前現(xiàn)有技術(shù)所生產(chǎn)高折射率硅膠材料的低透明度和密封下散熱低的技術(shù)問題，采用二氧化硅和乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物對有機硅膠進(jìn)行改性，大大提升了LED封裝材料的折射性能。
【專利說明】
一種用于LED封裝的増強高折射率改性硅膠材料及其制備 方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于LED封裝的增強高折射率 改性硅膠材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機硅材料是一類性能優(yōu)異、功能獨特、用途極廣的新材料，是高分子新型材料中 產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的材料之一，是一種關(guān)系著技術(shù)革新、國防現(xiàn)代化、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人民生活 水平提高的新材料。有機硅聚合物是含有硅元素的眾多高分子化合物的總稱，因主鏈以硅 氧鍵(-Si-Ο-)組成，側(cè)鏈可鏈接各種有機基團(tuán)，具有無機和有機聚合物的雙重性能。有機硅 產(chǎn)品因具有電氣絕緣、阻燃、耐輻射、耐腐蝕、耐高低溫，以及生物相容性好等優(yōu)良特性，在 航天航空、軍工器械、電子電氣、醫(yī)療衛(wèi)生、汽車、建筑、日用化學(xué)品等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 而有機硅膠是具有粘接和密封功能的一類硅氧烷組合物，通過采用不同的有機硅聚合物、 添加劑以及填料，可以在室溫、加熱或輻射固化后得到各種要求的硅膠復(fù)合材料。
[0003] 近年來，我國功率型和大功率LED已達(dá)到國際產(chǎn)業(yè)化先進(jìn)技術(shù)水平，LED領(lǐng)域的外 延片和芯片的研究生產(chǎn)在快速推進(jìn)，卻相對忽視了對封裝材料的研究。目前我國高亮度、大 功率LED封裝用有機硅膠大部分需進(jìn)口，價格昂貴，這極大地限制了LED產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā) 展。因國內(nèi)資金和技術(shù)的缺乏，產(chǎn)品存在折射率較低、成型性較差、耐老化性能不佳等問題。 因一般有機硅基料的折射率較低，僅為1.38-1.43;有機硅材料的成型性較差，開發(fā)新的偶 聯(lián)劑、改變填料粒子的形狀、調(diào)整成型工藝，這將有益于封裝膠成型性的改善;加速合成新 的有機硅基料和交聯(lián)劑，降低固化溫度的同時縮短固化時間，提高生產(chǎn)效率，以提高其耐老 化性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料及其制備 方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 一種用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料，按照重量份的主要原料包括:改性硅 膠5-15份、導(dǎo)熱助劑5-15份、鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑2-6份、芳香胺類抗氧劑1-3份;所述改性硅 膠，按照重量份的主要原料包括:有機硅膠15-25份、二氧化硅6-12份、乙烯/甲基丙烯酸甲 酯共聚物5-15份;所述導(dǎo)熱助劑，按照重量份的主要原料包括:碳酸鎂5-15份、氧化鋁5-15 份、氧化鋅5-15份。
[0006] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述的用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料，按 照重量份的主要原料包括:改性硅膠10份、導(dǎo)熱助劑10份、鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑4份、芳香胺類 抗氧劑2份;所述改性硅膠，按照重量份的主要原料包括:有機硅膠20份、二氧化硅9份、乙 烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物10份;所述導(dǎo)熱助劑，按照重量份的主要原料包括:碳酸鎂10份、 氧化鋁10份、氧化鋅10份。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述導(dǎo)熱助劑的粒徑為30-100nm。
[0008] -種用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料的制備方法，具體步驟為： 首先，將所述改性硅膠與鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑混合，得到混合物料I;其次，將導(dǎo)熱助劑與 芳香胺類抗氧劑混合，得到混合物料II;最后，將所述混合物料I加入到雙螺桿擠出機的料 斗中，混合物料II從側(cè)喂料口加入，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為300-600r/min，經(jīng)過熔融擠出，水冷切 粒得到粒料;接著，進(jìn)行真空干燥4-5h，用注塑機注塑成型，即得用于LED封裝的增強高折射 率改性硅膠材料。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:具體步驟中螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為450r/min。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： (1)本用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料中乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物的添 加，能夠有效地降低或者抵消因折光率引起的透明性下降的問題。
[0011] (2)本用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料采用鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑，這是首 次將鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑應(yīng)用到硅膠材料中，鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑對改性硅膠中的二氧化硅填 充體系有良好的改性效(降低無機填充體系的粘度，改善其流動性）。
[0012] (3)本用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料的制備方法簡單易行，可廣泛應(yīng) 用于民用工業(yè)中。
【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0014] 實施例1 一種用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料，按照重量份的主要原料包括:改性硅 膠5份、導(dǎo)熱助劑5份、鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑2份、芳香胺類抗氧劑1份;所述改性硅膠，按照重量 份的主要原料包括:有機硅膠15份、二氧化硅6份、乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物5份;所述導(dǎo) 熱助劑，按照重量份的主要原料包括:碳酸鎂5份、氧化鋁5份、氧化鋅5份。
[0015] -種用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料的制備方法，具體步驟為： 首先，將所述改性硅膠與鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑混合，得到混合物料I;其次，將導(dǎo)熱助劑與 芳香胺類抗氧劑混合，得到混合物料II;最后，將所述混合物料I加入到雙螺桿擠出機的料 斗中，混合物料II從側(cè)喂料口加入，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為300r/min，經(jīng)過熔融擠出，水冷切粒得 到粒料;接著，進(jìn)行真空干燥4_5h，用注塑機注塑成型，即得用于LED封裝的增強高折射率改 性硅膠材料。
[0016] 實施例2 一種用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料，按照重量份的主要原料包括:改性硅 膠10份、導(dǎo)熱助劑10份、錯鋯酸酯類偶聯(lián)劑4份、芳香胺類抗氧劑2份;所述改性硅膠，按照重 量份的主要原料包括:有機硅膠20份、二氧化硅9份、乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物10份;所 述導(dǎo)熱助劑，按照重量份的主要原料包括:碳酸鎂10份、氧化鋁10份、氧化鋅10份。
[0017] -種用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料的制備方法，具體步驟為： 首先，將所述改性硅膠與鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑混合，得到混合物料I;其次，將導(dǎo)熱助劑與 芳香胺類抗氧劑混合，得到混合物料II;最后，將所述混合物料I加入到雙螺桿擠出機的料 斗中，混合物料II從側(cè)喂料口加入，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為450r/min，經(jīng)過熔融擠出，水冷切粒得 到粒料;接著，進(jìn)行真空干燥4_5h，用注塑機注塑成型，即得用于LED封裝的增強高折射率改 性硅膠材料。
[0018] 實施例3 一種用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料及其制備方法，按照重量份的主要原 料包括:改性硅膠15份、導(dǎo)熱助劑15份、鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑6份、芳香胺類抗氧劑3份;所述改 性硅膠，按照重量份的主要原料包括:有機硅膠25份、二氧化硅12份、乙烯/甲基丙烯酸甲酯 共聚物15份;所述導(dǎo)熱助劑，按照重量份的主要原料包括:碳酸鎂15份、氧化鋁15份、氧化鋅 15份。
[0019] -種用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料的制備方法，具體步驟為： 首先，將所述改性硅膠與鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑混合，得到混合物料I;其次，將導(dǎo)熱助劑與 芳香胺類抗氧劑混合，得到混合物料II;最后，將所述混合物料I加入到雙螺桿擠出機的料 斗中，混合物料II從側(cè)喂料口加入，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為600r/min，經(jīng)過熔融擠出，水冷切粒得 到粒料;接著，進(jìn)行真空干燥4_5h，用注塑機注塑成型，即得用于LED封裝的增強高折射率改 性硅膠材料。
[0020] 對比例1 一種用于LED封裝的硅膠材料，按照重量份的主要原料包括:有機硅膠10份、鋁鋯酸酯 類偶聯(lián)劑4份、芳香胺類抗氧劑2份。
[0021 ] -種用于LED封裝的硅膠材料的制備方法，具體步驟為： 首先，將所述有機硅膠與鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑混合，得到混合物料I;最后，將所述混合物 料I加入到雙螺桿擠出機的料斗中，芳香胺類抗氧劑從側(cè)喂料口加入，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為 450r/min，經(jīng)過恪融擠出，水冷切粒得到粒料;接著，進(jìn)行真空干燥4-5h，用注塑機注塑成 型，即得用于LED封裝的硅膠材料。
[0022] 對比例2 一種用于LED封裝的硅膠材料，按照重量份的主要原料包括:有機硅膠10份、鋁鋯酸酯 類偶聯(lián)劑4份、芳香胺類抗氧劑2份。
[0023] -種用于LED封裝的硅膠材料的制備方法，具體步驟為： 首先，將所述有機硅膠與鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑混合，得到混合物料I;最后，將所述混合物 料I加入到雙螺桿擠出機的料斗中，芳香胺類抗氧劑從側(cè)喂料口加入，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為 450r/min，經(jīng)過熔融擠出，水冷切粒得到粒料;接著，室溫下干燥4-5h，用注塑機注塑成型， 即得用于LED封裝的硅膠材料。
[0024] 對比例3 一種用于LED封裝的硅膠材料，按照重量份的主要原料包括:改性硅膠10份、導(dǎo)熱助劑 10份、鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑4份、芳香胺類抗氧劑2份;所述改性硅膠，按照重量份的主要原料 包括:有機硅膠20份、二氧化硅9份、乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物10份;所述導(dǎo)熱助劑，按照 重量份的主要原料包括:碳酸鎂10份、氧化鋁10份、氧化鋅10份。
[0025] -種用于LED封裝的硅膠材料的制備方法，具體步驟為： 首先，將所述改性硅膠與鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑混合，得到混合物料I;其次，將導(dǎo)熱助劑與 芳香胺類抗氧劑混合，得到混合物料II;最后，將所述混合物料I加入到雙螺桿擠出機的料 斗中，混合物料II從側(cè)喂料口加入，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為450r/min，經(jīng)過熔融擠出，水冷切粒得 到粒料;接著，室溫下干燥4_5h，用注塑機注塑成型，即得用于LED封裝的硅膠材料。
[0026]檢測實驗 取實施例1-3和對比例1-3制備的產(chǎn)品，透射率按GB/T2410-2008測定，折射系數(shù)按GB/ T6488-2008測定，導(dǎo)熱率按美國測試標(biāo)準(zhǔn)測試方法ASTM E1530測定。
[0027] 上述實施例1-3和對比例1-3制備的材料性能如表1所示。
[0028] 表1實施例1-3和對比例1-3制備的材料性能
與傳統(tǒng)的高折射率硅膠材料相比，本發(fā)明提供的用于LED封裝的增強高折射率改性硅 膠材料的透射率在97%以上，相關(guān)折射系數(shù)在1.60-1.80,同時具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能(導(dǎo)熱系 數(shù)大于 8.0W/m.K)。
[0029] 上面對本專利的較佳實施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實施方 式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下 做出各種變化。
【主權(quán)項】
1. 一種用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料，其特征在于，按照重量份的主要原 料包括:改性硅膠5-15份、導(dǎo)熱助劑5-15份、鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑2-6份、芳香胺類抗氧劑1-3 份;所述改性硅膠，按照重量份的主要原料包括:有機硅膠15-25份、二氧化硅6-12份、乙烯/ 甲基丙烯酸甲酯共聚物5-15份;所述導(dǎo)熱助劑，按照重量份的主要原料包括:碳酸鎂5-15 份、氧化鋁5-15份、氧化鋅5-15份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料，其特征在 于，按照重量份的主要原料包括:改性硅膠10份、導(dǎo)熱助劑10份、鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑4份、芳 香胺類抗氧劑2份;所述改性硅膠，按照重量份的主要原料包括:有機硅膠20份、二氧化硅9 份、乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物10份;所述導(dǎo)熱助劑，按照重量份的主要原料包括:碳酸鎂 1 〇份、氧化鋁1 〇份、氧化鋅1 〇份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料，其特征在于， 所述導(dǎo)熱助劑的粒徑為30-100nm。4. 一種如權(quán)利要求1-3任一所述的用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料的制備 方法，其特征在于，具體步驟為： 首先，將所述改性硅膠與鋁鋯酸酯類偶聯(lián)劑混合，得到混合物料I;其次，將導(dǎo)熱助劑與 芳香胺類抗氧劑混合，得到混合物料II;最后，將所述混合物料I加入到雙螺桿擠出機的料 斗中，混合物料II從側(cè)喂料口加入，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為300-600r/min，經(jīng)過熔融擠出，水冷切 粒得到粒料;接著，進(jìn)行真空干燥4-5h，用注塑機注塑成型，即得用于LED封裝的增強高折射 率改性硅膠材料。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于LED封裝的增強高折射率改性硅膠材料的制備方法，其特 征在于，具體步驟中螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為450r/min。
【文檔編號】C08K3/26GK105885427SQ201610518688
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年7月4日
【發(fā)明人】劉雷
【申請人】劉雷