一種用于led封裝的高透明、高硬度、抗老化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封裝的高透明、高硬度、抗老化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：有機硅膠55?65份、功能性助劑10?20份、聚碳酸酯5?15份、環(huán)氧樹脂5?15份、甲基苯基乙烯基硅樹脂5?15份、甲基苯基含氫硅樹脂5?15份、鈦酸酯類偶聯(lián)劑4?8份、聚乙烯蠟2?4份、聚硅氧烷1?3份、受阻胺類光穩(wěn)定劑1?3份；所述功能性助劑，按照重量份的主要原料包括：玻璃纖維15?25份、陶瓷顆粒5?15份、羧甲基纖維素鈉5?15份。本發(fā)明中用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料綜合性能優(yōu)異，具有成型加工性好、透明度高、機械性能強、耐老化、成本低廉等優(yōu)點。
【專利說明】
一種用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料及其制 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封裝的高透明、高硬 度、抗老化硅膠材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] LED具有光效高、耗電量小的特點，它比白熾燈省電80 %，比節(jié)能燈省電50 %。隨著 LED向大功率、集成化發(fā)展，它的光通量和工作溫度比普通LED高很多倍，傳統(tǒng)的環(huán)氧封裝材 料在短波輻射和熱作用下會嚴重老化，發(fā)生變黃現(xiàn)象及機械性能大幅度下降，無法再滿足 LED的封裝要求。而有機硅膠材料由于具有耐沖擊、耐紫外線輻射、無色透明等優(yōu)點，是LED 的理想封裝材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料及其 制備方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0005] -種用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料，其特征在于，按照重量份的 主要原料包括:有機硅膠55-65份、功能性助劑10-20份、聚碳酸酯5-15份、環(huán)氧樹脂5-15份、 甲基苯基乙烯基硅樹脂5-15份、甲基苯基含氫硅樹脂5-15份、鈦酸酯類偶聯(lián)劑4-8份、聚乙 烯蠟2-4份、聚硅氧烷1-3份、受阻胺類光穩(wěn)定劑1-3份;所述功能性助劑，按照重量份的主要 原料包括:玻璃纖維15-25份、陶瓷顆粒5-15份、羧甲基纖維素鈉5-15份。
[0006] 作為本發(fā)明進一步的方案:所述的用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材 料，按照重量份的主要原料包括:有機硅膠60份、功能性助劑15份、聚碳酸酯10份、環(huán)氧樹脂 10份、甲基苯基乙烯基硅樹脂10份、甲基苯基含氫硅樹脂10份、鈦酸酯類偶聯(lián)劑6份、聚乙烯 蠟3份、聚硅氧烷2份、受阻胺類光穩(wěn)定劑2份;所述功能性助劑，按照重量份的主要原料包 括:玻璃纖維20份、陶瓷顆粒10份、羧甲基纖維素鈉10份。
[0007] 作為本發(fā)明進一步的方案:所述功能性助劑中陶瓷顆粒的粒徑為60-100μπι。
[0008] 作為本發(fā)明進一步的方案:所述功能性助劑中玻璃纖維為切成束狀的玻璃纖維， 長度為30-60μηι。
[0009] 作為本發(fā)明進一步的方案:所述功能性助劑中羧甲基纖維素鈉是由廢棄棉花或廢 舊紙衆(zhòng)等纖維制成，長度為30-60μηι。
[0010] 一種用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料的制備方法，具體步驟為：
[0011] 首先，將所述有機硅膠與聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂、甲基苯基乙烯基硅樹脂、甲基苯基 含氫硅樹脂、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、聚乙烯蠟、聚硅氧烷混合，得到混合物料I;其次，將功能性助 劑與受阻胺類光穩(wěn)定劑混合，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Π 從側(cè)喂料口加入，螺桿轉(zhuǎn)速設定為300-600r/min，經(jīng)過熔融擠出， 水冷切粒得到粒料;接著，進行真空干燥4-5h，用注塑機注塑成型，即得用于LED封裝的高透 明、高硬度、抗老化硅膠材料。
[0012]作為本發(fā)明進一步的方案:具體步驟中螺桿轉(zhuǎn)速設定為450r/min。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0014]本發(fā)明中一種用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料透光率能達到97 % 以上，玻璃纖維、陶瓷顆粒、羧甲基纖維素鈉的添加可以有效增強其硬度，同時產(chǎn)品具有很 好的儲存穩(wěn)定性，在人工加速老化下仍保持較高的透明度和硬度。
【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本專利的技術(shù)方案作進一步詳細地說明。
[0016] 實施例1
[0017] -種用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料，其特征在于，按照重量份的 主要原料包括:有機硅膠55份、功能性助劑10份、聚碳酸酯5份、環(huán)氧樹脂5份、甲基苯基乙烯 基硅樹脂5份、甲基苯基含氫硅樹脂5份、鈦酸酯類偶聯(lián)劑4份、聚乙烯蠟2份、聚硅氧烷1份、 受阻胺類光穩(wěn)定劑1份;所述功能性助劑，按照重量份的主要原料包括:玻璃纖維15份、陶瓷 顆粒5份、羧甲基纖維素鈉5份。
[0018] -種用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料的制備方法，具體步驟為：
[0019] 首先，將所述有機硅膠與聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂、甲基苯基乙烯基硅樹脂、甲基苯基 含氫硅樹脂、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、聚乙烯蠟、聚硅氧烷混合，得到混合物料I;其次，將功能性助 劑與受阻胺類光穩(wěn)定劑混合，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Π 從側(cè)喂料口加入，螺桿轉(zhuǎn)速設定為300r/min，經(jīng)過熔融擠出，水冷 切粒得到粒料;接著，進行真空干燥4_5h，用注塑機注塑成型，即得用于LED封裝的高透明、 高硬度、抗老化硅膠材料。
[0020] 實施例2
[0021] -種用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料，按照重量份的主要原料包 括:有機硅膠60份、功能性助劑15份、聚碳酸酯10份、環(huán)氧樹脂10份、甲基苯基乙烯基硅樹脂 10份、甲基苯基含氫硅樹脂10份、鈦酸酯類偶聯(lián)劑6份、聚乙烯蠟3份、聚硅氧烷2份、受阻胺 類光穩(wěn)定劑2份;所述功能性助劑，按照重量份的主要原料包括:玻璃纖維20份、陶瓷顆粒10 份、羧甲基纖維素鈉1 〇份。
[0022] 一種用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料的制備方法，具體步驟為： [0023]首先，將所述有機硅膠與聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂、甲基苯基乙烯基硅樹脂、甲基苯基 含氫硅樹脂、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、聚乙烯蠟、聚硅氧烷混合，得到混合物料I;其次，將功能性助 劑與受阻胺類光穩(wěn)定劑混合，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Π 從側(cè)喂料口加入，螺桿轉(zhuǎn)速設定為450r/min，經(jīng)過熔融擠出，水冷 切粒得到粒料;接著，進行真空干燥4_5h，用注塑機注塑成型，即得用于LED封裝的高透明、 高硬度、抗老化硅膠材料。
[0024] 實施例3
[0025] -種用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料，其特征在于，按照重量份的 主要原料包括:有機硅膠65份、功能性助劑20份、聚碳酸酯15份、環(huán)氧樹脂15份、甲基苯基乙 烯基硅樹脂15份、甲基苯基含氫硅樹脂15份、鈦酸酯類偶聯(lián)劑8份、聚乙烯蠟4份、聚硅氧烷3 份、受阻胺類光穩(wěn)定劑3份;所述功能性助劑，按照重量份的主要原料包括:玻璃纖維25份、 陶瓷顆粒15份、羧甲基纖維素鈉15份。
[0026] -種用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料的制備方法，具體步驟為：
[0027]首先，將所述有機硅膠與聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂、甲基苯基乙烯基硅樹脂、甲基苯基 含氫硅樹脂、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、聚乙烯蠟、聚硅氧烷混合，得到混合物料I;其次，將功能性助 劑與受阻胺類光穩(wěn)定劑混合，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Π從側(cè)喂料口加入，螺桿轉(zhuǎn)速設定為600r/min，經(jīng)過熔融擠出，水冷 切粒得到粒料;接著，進行真空干燥4_5h，用注塑機注塑成型，即得用于LED封裝的高透明、 高硬度、抗老化硅膠材料。
[0028] 對比例1
[0029] 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60份、聚碳 酸酯10份、環(huán)氧樹脂10份、甲基苯基乙烯基硅樹脂10份、甲基苯基含氫硅樹脂10份、鈦酸酯 類偶聯(lián)劑6份、聚乙烯蠟3份、聚硅氧烷2份、受阻胺類光穩(wěn)定劑2份。
[0030] -種用于LED封裝的硅膠材料的制備方法，具體步驟為：
[0031]首先，將所述有機硅膠與聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂、甲基苯基乙烯基硅樹脂、甲基苯基 含氫硅樹脂、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、聚乙烯蠟、聚硅氧烷、受阻胺類光穩(wěn)定劑混合，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，螺桿轉(zhuǎn)速設定為450r/min，經(jīng)過 熔融擠出，水冷切粒得到粒料;接著，進行真空干燥4-5h，用注塑機注塑成型，即得用于LED 封裝的硅膠材料。
[0032] 對比例2
[0033] 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60份、鈦酸 酯類偶聯(lián)劑6份、聚乙烯蠟3份、聚硅氧烷2份、受阻胺類光穩(wěn)定劑2份。
[0034] -種用于LED封裝的硅膠材料的制備方法，具體步驟為：
[0035] 首先，將所述有機硅膠與鈦酸酯類偶聯(lián)劑、聚乙烯蠟、聚硅氧烷、受阻胺類光穩(wěn)定 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，螺桿轉(zhuǎn)速 設定為450r/min，經(jīng)過恪融擠出，水冷切粒得到粒料;接著，在室溫下干燥4-5h，用注塑機注 塑成型，即得用于LED封裝的硅膠材料。
[0036] 對比例3
[0037] 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60份、功能 性助劑15份、聚碳酸酯10份、環(huán)氧樹脂10份、甲基苯基乙烯基硅樹脂10份、甲基苯基含氫硅 樹脂10份、鈦酸酯類偶聯(lián)劑6份、聚乙烯蠟3份、聚硅氧烷2份、受阻胺類光穩(wěn)定劑2份;所述功 能性助劑，按照重量份的主要原料包括:玻璃纖維20份、陶瓷顆粒10份、羧甲基纖維素鈉10 份。
[0038] -種用于LED封裝的硅膠材料的制備方法，具體步驟為：
[0039]首先，將所述有機硅膠與聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂、甲基苯基乙烯基硅樹脂、甲基苯基 含氫硅樹脂、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、聚乙烯蠟、聚硅氧烷混合，得到混合物料I;其次，將功能性助 劑與受阻胺類光穩(wěn)定劑混合，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Π從側(cè)喂料口加入，螺桿轉(zhuǎn)速設定為450r/min，經(jīng)過熔融擠出，水冷 切粒得到粒料;接著，在室溫下干燥4-5h，用注塑機注塑成型，即得用于LED封裝的硅膠材 料。
[0040] 檢測實驗
[0041] 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;硬度:按GB/T2411-2008;耐老化:人工加速老化，90°C，90天。
[0042] 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。
[0043] 表1實施例1-3和對比例1-3制備的材料性能
[0044]
[0045] 表2實施例1-3和對比例1-3制備的材料性能(人工加速老化，90°C，90天）
[0046]
L0047」與傳統(tǒng)的硅膠材料相比，本發(fā)明提供的用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅 膠材料的透射率在97%以上，相關(guān)折射系數(shù)在1.60-1.80，并具有優(yōu)異的硬度性能(硬度(A) 大于80 )，同時在人工加速老化下，無顯著性變化。
[0048]上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，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封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料，其特征在于，按照重量份的主 要原料包括:有機硅膠55-65份、功能性助劑10-20份、聚碳酸酯5-15份、環(huán)氧樹脂5-15份、甲 基苯基乙烯基硅樹脂5-15份、甲基苯基含氫硅樹脂5-15份、鈦酸酯類偶聯(lián)劑4-8份、聚乙烯 蠟2-4份、聚硅氧烷1-3份、受阻胺類光穩(wěn)定劑1-3份;所述功能性助劑，按照重量份的主要原 料包括:玻璃纖維15-25份、陶瓷顆粒5-15份、羧甲基纖維素鈉5-15份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料，其特征在 于，按照重量份的主要原料包括:有機硅膠60份、功能性助劑15份、聚碳酸酯10份、環(huán)氧樹脂 10份、甲基苯基乙烯基硅樹脂10份、甲基苯基含氫硅樹脂10份、鈦酸酯類偶聯(lián)劑6份、聚乙烯 蠟3份、聚硅氧烷2份、受阻胺類光穩(wěn)定劑2份;所述功能性助劑，按照重量份的主要原料包 括:玻璃纖維20份、陶瓷顆粒10份、羧甲基纖維素鈉10份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料，其特征 在于，所述功能性助劑中陶瓷顆粒的粒徑為60-100M1。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料，其特征在 于，所述功能性助劑中玻璃纖維為切成束狀的玻璃纖維，長度為30_60μπι。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料，其特征在 于，所述功能性助劑中羧甲基纖維素鈉是由廢棄棉花或廢舊紙漿等纖維制成，長度為30-60 μηι〇6. -種如權(quán)利要求1 -5任一所述的用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料的 制備方法，其特征在于，具體步驟為： 首先，將所述有機硅膠與聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂、甲基苯基乙烯基硅樹脂、甲基苯基含氫 硅樹脂、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、聚乙烯蠟、聚硅氧烷混合，得到混合物料I;其次，將功能性助劑與 受阻胺類光穩(wěn)定劑混合，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)速設定為300-600r/min，經(jīng)過熔融擠出，水冷 切粒得到粒料;接著，進行真空干燥4_5h，用注塑機注塑成型，即得用于LED封裝的高透明、 高硬度、抗老化硅膠材料。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于LED封裝的高透明、高硬度、抗老化硅膠材料的制備方法， 其特征在于，具體步驟中螺桿轉(zhuǎn)速設定為450r/min。
【文檔編號】C08L1/28GK106084782SQ201610443260
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】劉操
【申請人】劉操