本發(fā)明涉及一種LED產(chǎn)品的封裝材料，具體地說，是涉及一種有機硅三防膠及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

LED技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已被廣泛用于標志照明、信號顯示、液晶顯示器的背光源、汽車組合尾燈等產(chǎn)品中，由于其具有更長久的耐用度、更低的能源消耗、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，有望成為繼白熾燈、熒光燈、高強度氣體放電燈之后的第四代光源。LED需要使用灌封膠來封裝，以保證高透明性和長期工作穩(wěn)定性，所以，LED的發(fā)展必然帶動灌封膠的應(yīng)用與發(fā)展。

目前，LED產(chǎn)品的封裝材料主要有：環(huán)氧樹脂，聚氨酯、硅橡膠。環(huán)氧樹脂在透光性、粘接性和成本上具有優(yōu)勢，但耐候性較差。聚氨酯兼有彈性、透明、良好的電性能，但聚氨酯材料對人體過敏。硅橡膠可在-60~200℃長期保持彈性，固化時不吸熱、不放熱，固化后不收縮，對材料粘接性好，并具有優(yōu)良的絕緣性和化學穩(wěn)定性，能耐水、耐臭氧、耐氣候老化，用其灌封電子產(chǎn)品后，可以起到防潮、防腐蝕、防震、防塵的作用，提高電子產(chǎn)品的使用性能，并穩(wěn)定元件參數(shù)。

市場上LED燈條、顯示屏的防水保護，通常采用傳統(tǒng)有機硅灌封膠灌注方法，此方法在小間距高清顯示屏上，防水效果差，而且用膠量大，成本高，制備工序多，十分麻煩。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種有機硅三防膠及其制備方法與應(yīng)用，解決現(xiàn)有技術(shù)中有機硅灌封膠的制備工序復(fù)雜、成本高而且應(yīng)用在小間距高清顯示屏上防水效果差的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種有機硅三防膠，包括重量比為1:1的A、B兩種組分，其中，A組分由下列重量份的原料組成：包括羥基封端聚二甲基硅氧烷100份、二甲基硅油20~50份、合成補強劑10~40份、稀釋劑60~100份；B組分由下列重量份的原料組成：交聯(lián)劑6~20份、催化劑2.0~5.0份、偶聯(lián)劑3~15份、稀釋劑120~180份。

進一步地，所述A組分中合成補強劑的組分包括正硅酸乙酯、聚甲基三乙氧基硅烷、三甲基硅醇、乙醇、醋酸水溶液，且正硅酸乙酯、聚甲基三乙氧基硅烷、三甲基硅醇、乙醇、醋酸水溶液的重量比為100:20~100:150~300:60~80:5~15。

進一步地，所述B組分中交聯(lián)劑至少包括正硅酸乙酯、聚硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一種。

進一步地，所述B組分中偶聯(lián)劑至少包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅中的一種。

進一步地，所述B組分中催化劑為二月桂酸二丁基錫。

本發(fā)明還提供了上述有機硅三防膠的制備方法，包括以下步驟：

（1）制作合成補強劑：將正硅酸乙酯、聚甲基三乙氧基硅烷、三甲基硅醇、乙醇、醋酸水溶液按重量比100:20~100:150~300:60~80:5~15混合均勻，并在40～60℃的條件下反應(yīng)3~4小時，然后減壓蒸餾除去乙醇、甲醇、水等低分子溶劑，制得油狀粘稠透明的產(chǎn)品；

（2）將羥基封端聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、合成補強劑和稀釋劑按100:20~50:10~40:60~100的重量比混合均勻制得A組分，包裝；將交聯(lián)劑、催化劑、偶聯(lián)劑和稀釋劑按6~20:2.0~5.0:3~15:120~180的重量比混合均勻制得B組分，包裝。

進一步地，所述聚甲基三乙氧基硅烷的聚合度為3~5，所述醋酸水溶液的濃度按重量比為5%。

進一步地，所述減壓蒸餾的溫度低于60℃、壓力-0.1~-0.5MPa。

本發(fā)明公開的有機硅三防膠，涂覆在LED燈條及顯示屏的表面，起防水、防塵、防腐蝕的作用，保護其免遭各種化學品腐蝕、鹽霧、潮濕、灰塵、震動及高低溫等惡劣環(huán)境的侵蝕、破壞，從而提高其工作穩(wěn)定性和可靠性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）本發(fā)明采用新型合成補強劑，該合成補強劑親油性和折光率都和基膠基本一致，能夠顯著提高本發(fā)明的光學性能。

（2）本發(fā)明中合成補強劑的骨架結(jié)構(gòu)上，其活性基團可以和基膠相互反應(yīng)，硫化后形成一個超大型三維立體骨架結(jié)構(gòu)，受到外力時，應(yīng)力能較快地在體系中傳遞，使得整個體系均勻受力，從而使得其具有優(yōu)越的補強效果。

（3）本發(fā)明將γ-氨丙基三乙氧基硅烷與γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷結(jié)合使用，可大大增強本發(fā)明有機硅三防膠與基材的粘接性。

（4）本發(fā)明添加的稀釋劑，與有機硅膠具有良好的相容性，其均勻地分散在溶劑中，使得硅膠的粘度大幅降低，非常適合刷涂、浸涂、噴涂等工藝，擴大了本發(fā)明的應(yīng)用范圍，增加了應(yīng)用方式。

（5）本發(fā)明提供了制備方法工序少，操作簡單，能夠有效提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

（6）本發(fā)明主要應(yīng)用在小間距高清顯示屏上，只需要涂覆于LED燈條、顯示屏等產(chǎn)品表面即可，無需采用灌封的方式將產(chǎn)品內(nèi)部填充滿，用量小，透光率高，密封效果好，散熱性能佳，能夠有效提高產(chǎn)品的防水、防潮、防塵能力，大大提高產(chǎn)品綜合性能，提升產(chǎn)品的市場價值，具有很高的實用價值和廣闊的市場前景。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。

實施例1

制備合成補強劑：將正硅酸乙酯、聚甲基三乙氧基硅烷、三甲基硅醇、乙醇、醋酸水溶液按重量比100:30:150:60:5混合均勻，在40℃的條件下反應(yīng)3小時，然后在30℃、壓力-0.5MPa的條件下蒸餾除去乙醇、甲醇、水等低分子溶劑，制得油狀粘稠透明的合成補強劑。

配制有機硅三防膠：A組分由羥基封端聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、合成補強劑和稀釋劑按100:20:10:60的重量比混合而成，包裝；B組分由交聯(lián)劑、催化劑、偶聯(lián)劑和稀釋劑按6.0:5.0:10:180的重量比混合而成，包裝。A組分與B組分按重量比1:1混合。

將A組分和B組分混合并攪拌均勻，倒入模具之中，在室溫下表干時間為1小時，固化時間為24小時。放置一星期后，將硫化膠從模具中切塊取出，測定其邵氏硬度為12，扯斷伸長率為180%，透光率為96%，折射率1.43。

實施例2

制備合成補強劑：將正硅酸乙酯、聚甲基三乙氧基硅烷、三甲基硅醇、乙醇、醋酸水溶液按重量比100:30:200:60:5混合均勻，在60℃的條件下反應(yīng)4小時，然后在50℃、壓力-0.1MPa的條件下蒸餾除去乙醇、甲醇、水等低分子溶劑，制得油狀粘稠透明的合成補強劑。

配制有機硅三防膠：A組分由羥基封端聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、合成補強劑和稀釋劑按100:20:20:60的重量比混合而成，包裝；B組分由交聯(lián)劑、催化劑、偶聯(lián)劑和稀釋劑按6:4.0:8:160的重量比混合而成，包裝。A組分與B組分按重量比為1:1混合。

將A組分和B組分混合并攪拌均勻，倒入模具之中，在室溫下表干時間為1小時，固化時間為24小時。放置一星期后，將硫化膠從模具中切塊取出，測定其邵氏硬度為10，扯斷伸長率為190%，透光率為94%，折射率1.41。

實施例3

制備合成補強劑：將正硅酸乙酯、聚甲基三乙氧基硅烷、三甲基硅醇、乙醇、醋酸水溶液按重量比100:50:200:60:10混合均勻，在45℃的條件下反應(yīng)4小時，然后在40℃、壓力-0.3MPa的條件下蒸餾除去乙醇、甲醇、水等低分子溶劑，制得油狀粘稠透明的合成補強劑。

配制有機硅三防膠：A組分由羥基封端聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、合成補強劑和稀釋劑按100:30:20:80的重量比混合而成，包裝；B組分由交聯(lián)劑、催化劑、偶聯(lián)劑和稀釋劑按10:2.0:12:150的重量比混合而成，包裝。A組分與B組分按重量比為1:1混合。

將A組分和B組分混合并攪拌均勻，倒入模具之中，在室溫下表干時間為1小時，固化時間為24小時。放置一星期后，將硫化膠從模具中切塊取出，測定其邵氏硬度為12，扯斷伸長率為160%，透光率為93%，折射率1.40。

實施例4

制備合成補強劑：將正硅酸乙酯、聚甲基三乙氧基硅烷、三甲基硅醇、乙醇、醋酸水溶液按重量比100:80:200:70:10混合均勻，在50℃的條件下反應(yīng)3小時，然后在55℃、壓力-0.4MPa的條件下蒸餾除去乙醇、甲醇、水等低分子溶劑，制得油狀粘稠透明的合成補強劑。

配制有機硅三防膠：A組分由羥基封端聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、合成補強劑和稀釋劑按100:30:30:80的重量比混合而成，包裝；B組分由交聯(lián)劑、催化劑、偶聯(lián)劑和稀釋劑按15:3.0:10:130的重量比混合而成，包裝。A組分與B組分按重量比為1:1混合。

將A組分和B組分混合并攪拌均勻，倒入模具之中，在室溫下表干時間為1小時，固化時間為24小時。放置一星期后，將硫化膠從模具中切塊取出，測定其邵氏硬度為15，扯斷伸長率為165%，透光率為95%，折射率1.42。

實施例5

制備合成補強劑：將正硅酸乙酯、聚甲基三乙氧基硅烷、三甲基硅醇、乙醇、醋酸水溶液按重量比100: 100:250: 80: 15混合均勻，在45℃的條件下反應(yīng)3小時，然后在59℃、壓力-0.5MPa的條件下蒸餾除去乙醇、甲醇、水等低分子溶劑，制得油狀粘稠透明的合成補強劑。

配制有機硅三防膠：A組分由羥基封端聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、合成補強劑和稀釋劑按100:40:50: 100的重量比混合而成，包裝；B組分由交聯(lián)劑、催化劑、偶聯(lián)劑和稀釋劑按20:4.0: 15:160的重量比混合而成，包裝。A組分與B組分按重量比為1:1混合。

將A組分和B組分混合并攪拌均勻，倒入模具之中，在室溫下表干時間為1小時，固化時間為24小時。放置一星期后，將硫化膠從模具中切塊取出，測定其邵氏硬度為16，扯斷伸長率為130%，透光率為94%，折射率1.43。

上述實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非對本發(fā)明保護范圍的限制，但凡采用本發(fā)明的設(shè)計原理，以及在此基礎(chǔ)上進行非創(chuàng)造性勞動而作出的變化，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。