本發(fā)明涉及LED有機(jī)硅封裝材料,尤其是涉及用于LED照明燈具封裝的高折光率、高粘接性LED封裝的硅膠及其制備方法。
背景技術(shù):
具有“綠色照明光源”之稱的LED產(chǎn)品,在電子產(chǎn)品、家電產(chǎn)品、汽車等方面均有廣泛的應(yīng)用市場,將成為取代傳統(tǒng)白熾燈、鹵鎢燈和熒光燈的21世紀(jì)新一代光源。其中,高折光率的LED封裝膠屬于LED封裝材料中的高端產(chǎn)品,擁有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域與良好的經(jīng)濟(jì)前景。目前LED封裝膠市場在售產(chǎn)品的折光指數(shù)為1.53。若能將LED封裝膠折光指數(shù)提高到1.60,可使LED燈的整體光效提高10%,將更加節(jié)能省電。在同等功率的條件下減少LED中燈珠的數(shù)量,將有效解決LED燈的散熱問題,延長LED燈的使用壽命。除此之外,在不提高成本的前提下提高能效,可進(jìn)一步降低LED燈的成本,加速提高其在民用市場的占有率。此外,由于硅膠和支架材料PPA的熱膨脹系數(shù)有差距,這就要求硅膠與支架材料PPA具有良好的粘結(jié)力,而目前國產(chǎn)的有機(jī)硅封裝材料與PPA的粘結(jié)力不好,封裝的燈珠在過回流焊后容易出現(xiàn)死燈現(xiàn)象。因此具有更高折光率的高粘接性硅膠材料的研發(fā)是目前LED封裝膠研發(fā)的重點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,從而提供一種制備工藝簡單易行的用于LED照明燈具封裝的高折光率、高粘接性LED封裝的硅膠,以滿足更高要求的光電元器件的封裝要求。
本發(fā)明用于LED照明燈具封裝的高折光率、高粘接性LED封裝的硅膠是由A組分膠與B組分膠組成的雙組份膠;其中:所述的A組分膠與所述的B組分膠的重量比為1:1;
以高折光指數(shù)的苯基乙烯基聚硅氧烷的重量份為基準(zhǔn),A組分膠由以下組分的原料及含量混合制備得到:
高折光指數(shù)的苯基乙烯基聚硅氧烷100重量份、催化劑0.01~0.05重量份;
以高折光指數(shù)的苯基含氫聚硅氧烷的重量份為基準(zhǔn),B組分膠由以下組分的原料及含量混合制備得到:
高折光指數(shù)的苯基含氫聚硅氧烷100重量份、抑制劑0.01~0.05重量份、KH-560(γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷)0.5~2重量份。
所述的高折光指數(shù)的苯基乙烯基聚硅氧烷的折光指數(shù)為1.63。
所述的催化劑為1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷鉑絡(luò)合物。
所述的高折光指數(shù)的苯基含氫聚硅氧烷的折光指數(shù)為1.60。
所述的抑制劑為炔醇,具體為乙炔基環(huán)己醇。
所述的KH-560(γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷)的純度為99%。
本發(fā)明的用于LED照明燈具封裝的高折光率、高粘接性LED封裝的硅膠的制備方法包括A組分膠的制備及B組分膠的制備;其中:
所述的A組分膠的制備為:以高折光指數(shù)的苯基乙烯基聚硅氧烷的重量份為基準(zhǔn),將100重量份的高折光指數(shù)的苯基乙烯基聚硅氧烷和0.01~0.05重量份的催化劑在室溫下攪拌混合均勻,即得到所述的A組分膠;
所述的B組分膠的制備為:以高折光指數(shù)的苯基含氫聚硅氧烷的重量份為基準(zhǔn),將100重量份的高折光指數(shù)的苯基含氫聚硅氧烷、0.01~0.05重量份的抑制劑和0.5~2重量份的KH-560(γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷)在室溫下攪拌混合均勻,即得到所述的B組分膠;
使用時(shí),將所述的A組分膠與所述的B組分膠按照重量比為1:1的配比進(jìn)行混合均勻,固化即可。
本發(fā)明的用于LED照明燈具封裝的高折光率、高粘接性LED封裝的硅膠的折光率為1.59~1.61,優(yōu)選折光率為1.61。
本發(fā)明的用于LED照明燈具封裝的高折光率、高粘接性LED封裝的硅膠采用雙組份包裝方式,生產(chǎn)工藝簡單易行、操作簡便、易于控制、無污染、生產(chǎn)條件溫和、便于產(chǎn)業(yè)化及存儲(chǔ)方便。本發(fā)明制得的用于LED照明燈具封裝的高折光率、高粘接性LED封裝的硅膠的折光率達(dá)到1.61;并且由于硅膠中的 KH-560(γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷)和支架材料PPA具有良好的粘結(jié)力,所以在使用中,經(jīng)簡易的混配后形成的LED封裝硅膠的粘接力好、強(qiáng)度高,同時(shí)具有高折光率、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)??梢源蟠筇岣週ED的光電效率,充分提高能源的利用率。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
取折光指數(shù)為1.63,粘度為6200mpa.s(25℃)的苯基乙烯基聚硅氧烷100g,1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷鉑絡(luò)合物的催化劑0.01g,在室溫下攪拌混合均勻,制得A組分膠;
取折光指數(shù)為1.60,粘度為3400mpa.s(25℃)的苯基含氫聚硅氧烷100g,乙炔基環(huán)己醇抑制劑0.01g,純度為99%的γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)0.5g,在室溫下攪拌混合均勻,制得B組分膠。
將上述制備得到的A組分膠和B組分膠按照重量比為1∶1配比進(jìn)行混合均勻,在30℃/10mba的條件下排氣泡。先經(jīng)100℃固化1小時(shí),然后于150℃固化3小時(shí)后進(jìn)行性能檢測。用邵氏硬度計(jì)測得硬度ShoreA55,用紫外分光光度計(jì)測得透光率為98%,用阿貝折射儀測得折光率為1.61。封裝SMD2835燈珠60顆,進(jìn)行冷熱沖擊和回流焊實(shí)驗(yàn),滅燈率為0。
實(shí)施例2
取折光指數(shù)為1.63,粘度為6200mpa.s(25℃)的苯基乙烯基聚硅氧烷100g,1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷鉑絡(luò)合物的催化劑0.05g,在室溫下攪拌混合均勻,制得A組分膠;
取折光指數(shù)為1.60,粘度為3400mpa.s(25℃)的苯基含氫聚硅氧烷100g,乙炔基環(huán)己醇抑制劑0.01g,γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)0.5g,在室溫下攪拌混合均勻,制得B組分膠。
將上述制備得到的A組分膠和B組分膠按照重量比為1∶1配比進(jìn)行混合均勻,在30℃/10mba的條件下排氣泡。先經(jīng)100℃固化1小時(shí),然后于150℃固化3小時(shí)后進(jìn)行性能檢測。用邵氏硬度計(jì)測得硬度ShoreA70,用紫外分光光度計(jì)測得透光率為98%,用阿貝折射儀測得折光率為1.60。封裝SMD2835燈珠60顆,進(jìn)行冷熱沖擊和回流焊實(shí)驗(yàn),滅燈率為0。
實(shí)施例3
取折光指數(shù)為1.63,粘度為6200mpa.s(25℃)的苯基乙烯基聚硅氧烷100g,1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷鉑絡(luò)合物的催化劑0.02g,在室溫下攪拌混合均勻,制得A組分膠;
取折光指數(shù)為1.60,粘度為3400mpa.s(25℃)的苯基含氫聚硅氧烷100g,乙炔基環(huán)己醇抑制劑0.03g,γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)1g,在室溫下攪拌混合均勻,制得B組分膠。
將上述制備得到的A組分膠和B組分膠按照重量比為1∶1配比進(jìn)行混合均勻,在30℃/10mba的條件下排氣泡。先經(jīng)100℃固化1小時(shí),然后于150℃固化3小時(shí)后進(jìn)行性能檢測。用邵氏硬度計(jì)測得硬度ShoreA60,用紫外分光光度計(jì)測得透光率為98%,用阿貝折射儀測得折光率為1.59。封裝SMD2835燈珠60顆,進(jìn)行冷熱沖擊和回流焊實(shí)驗(yàn),滅燈率為0。
實(shí)施例4
取折光指數(shù)為1.63,粘度為6200mpa.s(25℃)的苯基乙烯基聚硅氧烷100g,1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷鉑絡(luò)合物的催化劑0.01g,在室溫下攪拌混合均勻,制得A組分膠;
取折光指數(shù)為1.60,粘度為3400mpa.s(25℃)的苯基含氫聚硅氧烷100g,乙炔基環(huán)己醇抑制劑0.05g,γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)0.5g,在室溫下攪拌混合均勻,制得B組分膠。
將上述制備得到的A組分膠和B組分膠按照重量比為1∶1配比進(jìn)行混合均勻,在30℃/10mba的條件下排氣泡。先經(jīng)100℃固化1小時(shí),然后于150℃固化3小時(shí)后進(jìn)行性能檢測。用邵氏硬度計(jì)測得硬度ShoreA60,用紫外分光光度計(jì)測得透光率為98%,用阿貝折射儀測得折光率為1.60。封裝SMD2835燈珠60顆,進(jìn)行冷熱沖擊和回流焊實(shí)驗(yàn),滅燈率為0。
實(shí)施例5
取折光指數(shù)為1.63,粘度為6200mpa.s(25℃)的苯基乙烯基聚硅氧烷100g,1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷鉑絡(luò)合物的催化劑0.05g,在室溫下攪拌混合均勻,制得A組分膠;
取折光指數(shù)為1.60,粘度為3400mpa.s(25℃)的苯基含氫聚硅氧烷100g, 乙炔基環(huán)己醇抑制劑0.05g,γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)2g,在室溫下攪拌混合均勻,制得B組分膠。
將上述制備得到的A組分膠和B組分膠按照重量比為1∶1配比進(jìn)行混合均勻,在30℃/10mba的條件下排氣泡。先經(jīng)100℃固化1小時(shí),然后于150℃固化3小時(shí)后進(jìn)行性能檢測。用邵氏硬度計(jì)測得硬度ShoreA65,用紫外分光光度計(jì)測得透光率為98%,用阿貝折射儀測得折光率為1.60。封裝SMD2835燈珠60顆,進(jìn)行冷熱沖擊和回流焊實(shí)驗(yàn),滅燈率為0。
實(shí)施例6
取折光指數(shù)為1.63,粘度為6200mpa.s(25℃)的苯基乙烯基聚硅氧烷100g,1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷鉑絡(luò)合物的催化劑0.05g,在室溫下攪拌混合均勻,制得A組分膠;
取折光指數(shù)為1.60,粘度為3400mpa.s(25℃)的苯基含氫聚硅氧烷100g,乙炔基環(huán)己醇抑制劑0.05g,γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)2g,在室溫下攪拌混合均勻,制得B組分膠。
將上述制備得到的A組分膠和B組分膠按照重量比為1∶1配比進(jìn)行混合均勻,在30℃/10mba的條件下排氣泡。先經(jīng)100℃固化1小時(shí),然后于150℃固化3小時(shí)后進(jìn)行性能檢測。用邵氏硬度計(jì)測得硬度ShoreA60,用紫外分光光度計(jì)測得透光率為98%,用阿貝折射儀測得折光率為1.59。封裝SMD2835燈珠60顆,進(jìn)行冷熱沖擊和回流焊實(shí)驗(yàn),滅燈率為0。