一種苯基系高折射率led灌裝膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種苯基系高折射率LED灌裝膠及其制備方法。一種苯基系高折射率LED灌裝膠，其特征在于由a組分和b組分按1:no的質(zhì)量比混合而成；其中，所述的A組分為含乙烯基的聚硅氧烷和催化劑按30~60：1的質(zhì)量比混合而成；所述的B組分為含氫的聚硅氧烷和抑制劑按30~60:0.5的質(zhì)量比混合而成。本發(fā)明公開了一種功率型LED封裝用有機硅材料的合成工藝，所得LED封裝膠具有較高的折光率、透光率、延伸性、抗拉強度、粘結(jié)強度，不僅能提高LED的發(fā)光效率，還能延長LED的使用壽命。
【專利說明】一種苯基系高折射率LED灌裝膠及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種苯基系高折射率LED灌裝膠及其制備方法，尤其是涉及一種高折 射率LED封裝用有機硅材料的合成方法。 技術(shù)背景
[0002] 超高亮度的發(fā)光二極管（LED)，是一類電制發(fā)光的固體光源。由于具有結(jié)構(gòu)簡單、 使用壽命長、體積小而亮度高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，發(fā)展十分迅速，有望取代白熾燈、熒光燈等 傳統(tǒng)光源而成為第四代照明光源。隨著使用功率的增大，使用環(huán)境的改變及使用壽命的延 長，對LED灌封用的樹脂要求也進一步提高。
[0003]目前，用于LED灌封用的樹脂材料多是一些傳統(tǒng)透明的環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚 碳酸酯、光學(xué)尼龍、聚氨酯等。然而，這些材料耐熱性、耐候性和耐濕性差，且易黃變，這些嚴(yán) 重影響LED的使用壽命和發(fā)光性能。
[0004] 有機硅材料由于自身結(jié)構(gòu)的特點，具有良好的耐熱性、耐候性、耐冷熱沖擊性和耐 老化性，用于LED灌封用時不影響其使用壽命，固化后具有較高的折光率和透光率、良好的 粘結(jié)性能以及優(yōu)良的電性能、耐臭氧、耐腐蝕等性能，克服了環(huán)氧樹脂、聚氨酯等傳統(tǒng)材料 的缺點。因此，有機硅材料越來越受到人們的青睞，成為大功率LED灌裝的首選。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種苯基系高折射率LED灌裝膠及其制備方法，該方法工 藝簡單，所得到的LED灌裝膠的透光率高、折光率大，延伸性、抗拉強度、粘結(jié)強度好。
[0006] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：1. 一種苯基系高折射率LED灌裝 膠，其特征在于由A組分和B組分按1:1?10的質(zhì)量比混合而成；其中，所述的A組分為含 乙烯基的聚硅氧烷和催化劑按30?60 :1的質(zhì)量比混合而成；所述的B組分為含氫的聚硅 氧烷和抑制劑按30?60:0. 5的質(zhì)量比混合而成。
[0007] 按上述方案，所述的含乙烯基的聚硅氧烷由苯基甲氧基硅烷、乙烯基雙封頭、硅烷 偶聯(lián)劑按40?70:10?20:1?5的質(zhì)量比，在80?120°C下，經(jīng)堿催化水解，酸催化縮聚 而成。
[0008] 按上述方案，所述的苯基甲氧基娃燒為苯基二甲氧基娃燒、-苯基-甲氧基娃燒 中的一種或兩種的混合物，兩種混合時為任意比。
[0009] 按上述方案，所述的乙烯基雙封頭為四甲基二乙烯基二硅氧烷。
[0010] 按上述方案，所述的硅烷偶聯(lián)劑為KH-570。
[0011] 按上述方案，所述的催化劑為Karstedt催化劑、三甲基甲基環(huán)戊二烯鉬、四三苯 基憐鉬中的一種。
[0012] 按上述方案，所述的堿催化水解中所采用的堿催化劑為四丁基氫氧化銨，酸催化 縮聚中所采用的酸催化劑為三氟甲烷磺酸。
[0013] 按上述方案，所述的含氫的聚硅氧烷由苯基甲氧基硅烷、含氫雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑 按5?15:1?2:0.05?0. 1的質(zhì)量比，在80?120°C下，經(jīng)堿催化水解，酸催化水解縮聚 而成。
[0014] 按上述方案，所述的苯基甲氧基硅烷為苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷 中的一種或兩種的混合物，兩種混合時為任意比。
[0015] 按上述方案，所述的含氫雙封頭為四甲基二氫基二硅氧烷。
[0016] 按上述方案，所述的硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-560。
[0017] 按上述方案，所述的抑制劑為甲基丁炔醇。
[0018] 所述的一種苯基系高折射率LED灌裝膠的制備方法，其特征在于包括以下步驟 ：
[0019] I) A組分的制備：
[0020] ①含乙稀基的聚娃氧燒的制備：苯基甲氧基娃燒、乙稀基雙封頭、娃燒偶聯(lián)劑按 40?70:10?20:1?5的質(zhì)量比選取；將上述原料投入到反應(yīng)器中，加入乙醇作溶劑，力口 入堿催化劑，將體系溫度升高到80?120°C，攪拌2h，停止加熱，向體系中加入酸催化劑，繼 續(xù)在80?120°C下攪拌4h，水洗至中性，減壓蒸餾后得到含乙烯基的聚硅氧烷；
[0021] 乙醇的加入量為苯基甲氧基娃燒、乙稀基雙封頭、娃燒偶聯(lián)劑總質(zhì)量的5-10%，
[0022] 堿催化劑的加入量為苯基甲氧基硅烷、乙烯基雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑總質(zhì)量的 0. 435% -0. 526%,
[0023]酸催化劑的加入量為苯基甲氧基硅烷、乙烯基雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑總質(zhì)量的 0. 0869% -0. 105%,
[0024] ②含乙烯基的聚硅氧烷和催化劑按30?60:1的質(zhì)量比混合，得到A組分；
[0025] 2) B組分的制備：
[0026] ①含氫的聚硅氧烷的制備：苯基甲氧基硅烷、含氫雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑按5? 15:1?2:0.05?0. 1的質(zhì)量比選??；將上述原料投入到反應(yīng)器中，加入乙醇作溶劑，加入 堿催化劑，將體系溫度升高到80?120°C，攪拌此，停止加熱，向體系中加入酸催化劑，繼續(xù) 在80?120°C下攪拌4h，水洗至中性，減壓蒸餾后得到含氫的聚硅氧烷；
[0027] 乙醇的加入量為苯基甲氧基硅烷、含氫雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑總質(zhì)量的5-10%，
[0028] 堿催化劑的加入量為苯基甲氧基硅烷、含氫雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑總質(zhì)量的 0. 373% -0. 826%%,
[0029] 酸催化劑的加入量為苯基甲氧基硅烷、含氫雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑總質(zhì)量的 0. 0746% -0. 165%%,
[0030] ②含氫的聚硅氧烷和抑制劑按30?60:0. 5的質(zhì)量比混合，得到B組分；
[0031]3)A組分和B組分按1:1?10的質(zhì)量比混合（真空脫泡，在120°C下固化3h)，得 到一種苯基系高折射率LED灌裝膠。
[0032]本發(fā)明的有益效果是：通過水解共聚在樹脂的結(jié)構(gòu)上引入可參與固化、粘結(jié)的雙 鍵和環(huán)氧基團，與傳統(tǒng)的在聚硅氧烷中添加硅烷偶聯(lián)劑相比，本發(fā)明所得到的功率型LED 有機硅灌封膠固化過程充分、粘結(jié)強度好，固化后的膠膜具有良好的耐熱性，透光率高，折 光率大，封裝效果好，能夠延長LED的使用壽命。

【具體實施方式】
[0033] 為了更好地理解本發(fā)明，下面實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容 不僅僅局限于下面的實施例；也不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制。
[0034] 實施例1 :
[0035] (I)A組分中含乙烯基的聚硅氧烷的合成方法步驟如下：
[0036] 向250ml的圓底燒瓶中依次加入40g苯基三甲氧基娃燒，30g二苯基二甲氧基娃 烷，20g四甲基二乙烯基基二硅氧烷，5g的硅烷偶聯(lián)劑KH-570,混合均勻，加入9. 5g乙醇作 溶劑，再加入〇. 5g四丁基氫氧化銨，在80°C加熱攪拌2h，停止加熱，加入0. Ig三氟甲烷磺 酸在80°C下繼續(xù)攪拌4h，停止加熱后，靜置冷卻，油相用水洗至中性，減壓蒸餾得無色透明 狀的含乙烯基的聚硅氧烷。
[0037] (2)B組分中含氫的聚硅氧烷的合成方法步驟如下：
[0038] 向250ml的圓底燒瓶中依次加入50g苯基三甲氧基硅烷，25g二苯基二甲氧基硅 烷，IOg四甲基二氫基二硅氧烷，〇. 5g的硅烷偶聯(lián)劑KH-560,混合均勻，加入8. 55g乙醇作溶 齊U，再加入〇. 5g四丁基氫氧化銨做催化劑，在80°C加熱攪拌2h，停止加熱，加入0. Ig三氟 甲烷磺酸做催化劑在80°C下繼續(xù)攪拌4h，停止加熱后，靜置冷卻，油相用水洗至中性，減壓 蒸餾得無色透明狀的含氫的聚硅氧烷。
[0039] (3) A組分的配制
[0040] 稱取30g(l)中制備的含乙烯基的聚硅氧烷，滴加Ig Karstedt催化劑，攪拌混勻， 真空脫泡即得無色透明的A組分。
[0041] (4) B組分的配制
[0042] 稱取30g(2)中制備的含氫的聚硅氧烷，滴加0. 5g甲基丁炔醇抑制劑，攪拌混勻， 真空脫泡即的無色透明的B組分。
[0043] (5)固化工藝
[0044] 稱取上述的A、B組分各10g，攪拌混勻，真空脫泡，在120°C下固化3h即可得無色 透明，透光率和折光率都很高的膠膜。
[0045] 實施例2:
[0046] (I)A組分中含乙烯基的聚硅氧烷的合成方法步驟如下：
[0047] 向250ml的圓底燒瓶中依次加入20g苯基三甲氧基硅烷，60g二苯基二甲氧基硅 烷，20g四甲基二乙烯基基二硅氧烷，2g的硅烷偶聯(lián)劑KH-570,混合均勻，加入5. Ig乙醇作 溶劑，再加入〇. 5g四丁基氫氧化銨，在120°C加熱攪拌2h，停止加熱，加入0. Ig三氟甲烷磺 酸在120°C下繼續(xù)攪拌4h，停止加熱后，靜置冷卻，油相用水洗至中性，減壓蒸餾得無色透 明狀的含乙烯基的聚硅氧烷。
[0048] (2) B組分中含氫的聚硅氧烷的合成方法步驟如下：
[0049] 向250ml的圓底燒瓶中依次加入IOg苯基三甲氧基娃燒，40g二苯基二甲氧基娃 烷，IOg四甲基二氫基二硅氧烷，〇. 5g的KH-560,混合均勻，加入3g乙醇作溶劑，再加入 〇. 5g四丁基氫氧化銨做催化劑，在120°C加熱攪拌2h，停止加熱，加入0. Ig三氟甲烷磺酸做 催化劑在120°C下繼續(xù)攪拌4h，停止加熱后，靜置冷卻，油相用水洗至中性，減壓蒸餾得無 色透明狀的含氫的聚硅氧烷。
[0050] (3) A組分的配制
[0051] 稱取60g(l)中制備的含乙烯基的聚硅氧烷，滴加Ig三甲基甲基環(huán)戊二烯鉬催化 齊U，攪拌混勻，真空脫泡即得無色透明的A組分。
[0052] (4) B組分的配制
[0053] 稱取60g(2)中制備的含氫的聚硅氧燒，滴加0. 5g甲基丁炔醇抑制劑，攪拌混勻， 真空脫泡即得無色透明的B組分。
[0054] (5)固化工藝
[0055] 稱取上述的A組分2g、B組分20g，攪拌混勻，真空脫泡，在120°C下固化3h即可得 無色透明，透光率和折光率都很高的膠膜。
[0056] 實施例3:
[0057] (I)A組分中含乙烯基的聚硅氧烷的合成方法步驟如下：
[0058] 向250ml的圓底燒瓶中依次加入30g苯基三甲氧基娃燒，60g二苯基二甲氧基娃 烷，20g四甲基二乙烯基基二硅氧烷，5g的硅烷偶聯(lián)劑KH-570,混合均勻，加入8g乙醇作溶 齊U，再加入〇. 5g四丁基氫氧化銨，在KKTC加熱攪拌2h，停止加熱，加入0. Ig三氟甲烷磺酸 在KKTC下繼續(xù)攪拌4h，停止加熱后，靜置冷卻，油相用水洗至中性，減壓蒸餾得無色透明 狀的含乙烯基的聚硅氧烷。
[0059] (2) B組分中含氫的聚硅氧烷的合成方法步驟如下：
[0060] 向250ml的圓底燒瓶中依次加入IOOg苯基三甲氧基硅烷，15g二苯基二甲氧基 硅烷，18g四甲基二氫基二硅氧烷，0.9g的KH-560,混合均勻，加入9g乙醇作溶劑，再加入 〇. 5g四丁基氫氧化銨做催化劑，在KKTC加熱攪拌2h，停止加熱，加入0. Ig三氟甲烷磺酸做 催化劑在KKTC下繼續(xù)攪拌4h，停止加熱后，靜置冷卻，油相用水洗至中性，減壓蒸餾得無 色透明狀的含氫的聚硅氧烷。
[0061] (3) A組分的配制
[0062] 稱取45g(l)中制備的含乙烯基的聚硅氧烷，滴加Ig四三苯基磷鉬做催化劑，攪拌 混勻，真空脫泡即得無色透明的A組分。
[0063] (4) B組分的配制
[0064] 稱取45g(2)中制備的含氫的聚硅氧烷，滴加0.5g甲基丁炔醇抑制劑，攪拌混勻， 真空脫泡即得無色透明的B組分。
[0065] (5)固化工藝
[0066] 稱取上述的A組分2g、B組分10g，攪拌混勻，真空脫泡，在120°C下固化3h即可得 無色透明，透光率和折光率都很高的膠膜。
[0067] 本發(fā)明主要性能指標(biāo)及測定方法：
[0068] 實施例1一3產(chǎn)品的力學(xué)性能：利用電子式萬能試驗機GP-TS2000S/10KN測定功 率型LED灌裝膠膠膜的斷裂伸長率、抗拉強度、粘結(jié)強度。
[0069] 實施例1-3產(chǎn)品的光學(xué)性能：利用WGT-S透光率霧度測度儀測定功率型LED灌裝 膠的透光率；利用阿貝折光儀M362561測定功率型LED灌裝膠的折光率。
[0070] 表1，為實施例1-3產(chǎn)品性能檢測結(jié)果
[0071]

【權(quán)利要求】
1. 一種苯基系高折射率LED灌裝膠，其特征在于由A組分和B組分按1:1~10的質(zhì)量 比混合而成；其中，所述的A組分為含乙烯基的聚硅氧烷和催化劑按3(Γ60 :1的質(zhì)量比混 合而成；所述的B組分為含氫的聚娃氧燒和抑制劑按30~60:0. 5的質(zhì)量比混合而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種苯基系高折射率LED灌裝膠，其特征在于所述的含乙烯 基的聚硅氧烷由苯基甲氧基硅烷、乙烯基雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑按4(Γ70: ΚΓ20:1飛的質(zhì)量 t匕，在8(Tl2(TC下，經(jīng)堿催化水解，酸催化縮聚而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種苯基系高折射率LED灌裝膠，其特征在于所述的苯基甲 氧基娃燒為苯基二甲氧基娃燒、_苯基_甲氧基娃燒中的一種或兩種的混合物，兩種混合 時為任意比。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種苯基系高折射率LED灌裝膠，其特征在于所述的乙烯基 雙封頭為四甲基二乙烯基二硅氧烷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種苯基系高折射率LED灌裝膠，其特征在于所述的硅烷偶 聯(lián)劑為KH-570。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種苯基系高折射率LED灌裝膠，其特征在于所述的催化劑 為Karstedt催化劑、三甲基甲基環(huán)戊二烯鉬、四三苯基磷鉬中的一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種苯基系高折射率LED灌裝膠，其特征在于所述的堿催化 水解中所采用的堿催化劑為四丁基氫氧化銨，酸催化縮聚中所采用的酸催化劑為三氟甲烷 磺酸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種苯基系高折射率LED灌裝膠，其特征在于所述的含氫的 聚硅氧烷由苯基甲氧基硅烷、含氫雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑按5~15:1~2:0.05~0. 1的質(zhì)量比，在 8(Tl2(TC下，經(jīng)堿催化水解，酸催化水解縮聚而成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種苯基系高折射率LED灌裝膠，其特征在于所述的苯基甲 氧基娃燒為苯基二甲氧基娃燒、_苯基_甲氧基娃燒中的一種或兩種的混合物，兩種混合 時為任意比。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種苯基系高折射率LED灌裝膠，其特征在于所述的含氫 雙封頭為四甲基二氫基二硅氧烷。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種苯基系高折射率LED灌裝膠，其特征在于所述的硅烷 偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-560。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種苯基系高折射率LED灌裝膠，其特征在于所述的抑制 劑為甲基丁炔醇。
13. 如權(quán)利要求1所述的一種苯基系高折射率LED灌裝膠的制備方法，其特征在于包 括以下步驟： I) A組分的制備： ①含乙烯基的聚硅氧烷的制備：苯基甲氧基硅烷、乙烯基雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑按 4(Γ70:1(Γ20:1飛的質(zhì)量比選??；將上述原料投入到反應(yīng)器中，加入乙醇作溶劑，加入堿 催化劑，將體系溫度升高到8(T12(TC，攪拌2h，停止加熱，向體系中加入酸催化劑，繼續(xù)在 8(T12(TC下攪拌4h，水洗至中性，減壓蒸餾后得到含乙烯基的聚硅氧烷； 乙醇的加入量為苯基甲氧基硅烷、乙烯基雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑總質(zhì)量的5-10%， 堿催化劑的加入量為苯基甲氧基硅烷、乙烯基雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑總質(zhì)量的 0. 435%-0. 526%, 酸催化劑的加入量為苯基甲氧基硅烷、乙烯基雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑總質(zhì)量的 0.0869%-0, 105%, ②含乙烯基的聚硅氧烷和催化劑按3(Γ60 :1的質(zhì)量比混合，得到A組分； 2. B組分的制備： ① 含氫的聚硅氧烷的制備：苯基甲氧基硅烷、含氫雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑按 5?15:廣2:0. 05、. 1的質(zhì)量比選取；將上述原料投入到反應(yīng)器中，加入乙醇作溶劑，加入堿 催化劑，將體系溫度升高到8(T12(TC，攪拌2h，停止加熱，向體系中加入酸催化劑，繼續(xù)在 8(T12(TC下攪拌4h，水洗至中性，減壓蒸餾后得到含氫的聚硅氧烷； 乙醇的加入量為苯基甲氧基硅烷、含氫雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑總質(zhì)量的5-10%， 堿催化劑的加入量為苯基甲氧基硅烷、含氫雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑總質(zhì)量的 0. 373%-0, 826%, 酸催化劑的加入量為苯基甲氧基硅烷、含氫雙封頭、硅烷偶聯(lián)劑總質(zhì)量的 0.0746%-0, 165%, ② 含氫的聚硅氧烷和抑制劑按3(Γ60:0. 5的質(zhì)量比混合，得到B組分； 3. A組分和B組分按1:1~10的質(zhì)量比混合，得到一種苯基系高折射率LED灌裝膠。
【文檔編號】H01L33/56GK104212408SQ201410404155
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】暴峰, 韓小兵, 高潔, 蔡浩浩, 馬睿 申請人:華中師范大學(xué)