一種led封裝膠所用的交聯(lián)劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑及制備方法。所述LED封裝膠所用的交聯(lián)劑按照重量份數(shù)計算由1～5份羥基氟硅油、100～105份苯基三甲氧基硅烷、100～120份二苯基二甲氧基硅烷、10～20份含氫環(huán)體、40～60份含氫雙封頭、30～50份蒸餾水、100～200份溶劑和3～5份催化劑組成。其制備方法即將各原料加入到容器中，在氮氣保護下升溫至65℃，攪拌下保溫3h，然后升溫至100℃，攪拌下保溫反應5h，所得反應液用蒸餾水水洗至中性，最后控制溫度為200℃，壓力為-0.096MPa下減壓蒸餾0.5～2.0h，即得LED封裝膠所用的交聯(lián)劑。該交聯(lián)劑具有高透光率、高折射率、粘度適中穩(wěn)定等特點。
【專利說明】一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料【技術領域】，具體涉及一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑及其制備方法。

【背景技術】
[0002]目前LED封裝膠主要由乙烯基硅樹脂和含氫硅油組成。其中含氫硅油作為LED封裝膠的交聯(lián)劑。
[0003]市面上的含氫硅油的折射率普遍偏低，低于1.53 ;并且現(xiàn)有的含氫硅油都是通過含氫氯硅烷與非含氫氯硅烷經(jīng)水解縮聚反應制成的，反應可控性差。不同的原料配比及水解條件下所得含氫硅油組成差別極大，導致產(chǎn)物的穩(wěn)定性差，放置一段時間產(chǎn)物透光性變差、粘度變大；而且，反應重復性差，即使在同樣的原料配比及同樣的反應條件下，所得產(chǎn)物仍可能不同。而且處于存放期的含氫硅油的粘度在很大范圍內(nèi)波動，難以滿足大功率LED封裝業(yè)的發(fā)展需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一是為了解決上述的技術問題而提供一種同時具有高折射率、高透光性、粘度適中穩(wěn)定、易于規(guī)模化生產(chǎn)的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑。
[0005]本發(fā)明的目的之二是提供上述的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的制備方法。
[0006]本發(fā)明的技術方案
一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，按照重量份數(shù)計算，其原料組成和含量如下:
輕基氟娃油I?5份
苯基三甲氧基硅烷100?105份
二苯基二甲氧基硅烷100?120份
含氫環(huán)體10?20份
含氫雙封頭40?60份
蒸懼水30?50份
溶劑100?200份
催化劑3?5份；
所述的溶劑為甲苯、苯或甲苯與苯組成的混合物；
所述的催化劑為質(zhì)量百分比濃度為98%的硫酸水溶液、質(zhì)量百分比濃度為37.5%的鹽酸水溶液或質(zhì)量百分比濃度為98%的硫酸水溶液與質(zhì)量百分比濃度為37.5%的鹽酸水溶液組成的混合酸水溶液；
所述的羥基氟硅油為廣州大熙化工原材料有限公司。
[0007]上述的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的制備方法，具體包括如下步驟:
首先將羥基氟硅油、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、含氫環(huán)體、含氫雙封頭、蒸餾水、溶劑和催化劑依次加入到容器中，然后在氮氣保護下升溫至65°C，攪拌下保溫3h，然后升溫至100°c，攪拌下保溫反應5h，所得的反應液用蒸餾水水洗至中性，最后控制溫度為200°C，壓力為-0.096MPa下減壓蒸餾0.5?2.0h以除去溶劑及殘余水分，即得LED封裝膠所用的交聯(lián)劑。
[0008]上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑其折光率高，按照國家標準GB/T 614-2006《化學試劑折光率通用方法》對其折光率進行了測試，室溫下其折光率范圍為1.5359?1.5532 ；
采用尤尼柯(上海)儀器有限公司的UV-2102PC紫外可見光分光光度計，將上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的樣品置于ImmXlmmXlOmm的石英比色皿中，掃描波段為300-800nm，測試樣品透光率，其透光率可達95?99% ；
采用上海銳風儀器制造有限公司提供的NDJ-1旋轉粘度計，通過GB/T2794-2013，《膠粘劑粘度的測定單圓筒旋轉粘度計法》，在室溫25°C的條件下對上述所得的上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑其折光率高，進行檢測，其粘度為4000?7000mPa.S。
[0009]本發(fā)明的有益成果
本發(fā)明的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，由于加入羥基氟硅油使LED封裝膠所用的交聯(lián)劑在低表面能的氟硅基團的作用下內(nèi)部的微氣泡得以快速消除，使其具有更好的透光性，其透光率可達95?99%。
[0010]進一步，本發(fā)明的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，由于含有三官能團的苯基三甲氧基硅烷和二官能團的二苯基二甲氧基硅烷等烷氧基硅烷，制備過程中經(jīng)過硅烷單體的開環(huán)聚合所得到的一種優(yōu)化的空間網(wǎng)絡結構的含氫硅油體系，這種優(yōu)化的網(wǎng)絡結構即較多的線性結構，輔以少量的三維結構，因此在長期貯存的情況下該網(wǎng)絡結構穩(wěn)定，即宏觀粘度適中、穩(wěn)定，長期存儲中粘度波動不大，采用上海銳風儀器制造有限公司提供的NDJ-1旋轉粘度計，通過GB/T2794-2013，《膠粘劑粘度的測定單圓筒旋轉粘度計法》，在室溫25°C的條件下進行檢測，其粘度為4000?7000mPa.S。比現(xiàn)有工業(yè)中以氯硅烷的產(chǎn)品粘度波動大、結構不穩(wěn)定的技術工藝要優(yōu)越的多。
[0011]進一步，本發(fā)明的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，由于以含氫環(huán)體和含氫雙封頭為原料，可以使S1-H鍵在有機硅的其端、側基生成，增加了 S1-H鍵在有機硅分子結構的布置的靈活性，同時通過控制含氫環(huán)體和含氫雙封頭的相對質(zhì)量，可以實現(xiàn)S1-H鍵含量的控制，進而可以制備不同交聯(lián)度的封裝膠。
[0012]進一步，本發(fā)明的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，通過控制苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷的加入量來實現(xiàn)甲基/苯基比例的控制，從而使所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑在滿足高折射率的同時，具有高透光率，其折光率范圍為1.5359?1.5532，其透光率可達95?99%，同時實現(xiàn)的高透光、高折光率優(yōu)于現(xiàn)有工業(yè)產(chǎn)品指標。
[0013]進一步，本發(fā)明的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，在交聯(lián)劑的分子鏈中引入了苯基，由于苯基的引入使其具有較好的耐高溫性能、高折射率和耐紫外線等性能。
[0014]進一步，本發(fā)明的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的制備方法，其制備路線短、以環(huán)保易得的水為主要反應介質(zhì)，并于略高于常溫的溫度下反應制備，因此具有制備過程簡單、操作方便、反應條件溫和，適于工業(yè)化生產(chǎn)。相對于現(xiàn)有工業(yè)通過含氫氯硅烷與非含氫氯硅烷經(jīng)水解縮聚的含氫硅油來說，工藝中不脫出HC1，方法環(huán)保先進。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1、實施例1所得的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的紅外光譜圖。

【具體實施方式】
[0016]下面通過實施例并結合附圖對本發(fā)明進一步詳細描述，但并不限制本發(fā)明。
[0017]本發(fā)明各實施例所用的原料中除特殊表明的廠家及型號外，其他原料均為市售，規(guī)格均為化學純；
含氫環(huán)體，由浙江潤禾有機硅化工有限公司提供；
含氫雙封頭，由浙江潤禾有機硅化工有限公司提供。
[0018]本發(fā)明所用的各種設備的型號及生產(chǎn)廠家的信息如下:
2W型阿貝折射率儀，蘇州圣輝精密儀器設備有限公司；
NDJ-1旋轉粘度計，上海銳風儀器制造有限公司；
UV-2102PC紫外可見光分光光度計，尤尼柯(上海)儀器有限公司。
[0019]實施例1
一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，按照重量份數(shù)計算，其原料組成和含量如下:
羥基氟硅油I份
苯基三甲氧基硅烷100份
二苯基二甲氧基硅烷100份
含氫環(huán)體20份
含氫雙封頭40份蒸餾水30份溶劑100份催化劑3份；
所述的溶劑為甲苯；
所述的催化劑為質(zhì)量百分比濃度為98%的硫酸水溶液；
所述的羥基氟硅油為廣州大熙化工原材料有限公司。
[0020]上述的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的制備方法，具體包括如下步驟:
首先將羥基氟硅油、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、含氫環(huán)體、含氫雙封頭、蒸餾水、溶劑和催化劑依次加入到容器中，然后在氮氣保護下升溫至65°C，攪拌下保溫3h，然后升溫至100°C，攪拌下保溫反應5h，所得的反應液用蒸餾水水洗至中性，最后控制溫度為200°C，壓力為-0.096MPa下減壓蒸餾2.0h以除去溶劑及殘余水分，即得LED封裝膠所用的交聯(lián)劑。
[0021]將上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑通過紅外色譜儀(美國Nicolet公司380型)進行紅外光譜分析，所得的紅外光譜圖如圖1所示，從圖1中可以看出，2164 cnT1為S1-H鍵吸收峰，由此表明LED封裝膠所用的交聯(lián)劑分子結構中含有S1-H鍵，也說明含氫環(huán)體和含氫雙封頭參加了聚合反應；
1639cm—1處峰形尖銳的吸收峰為S1-C6H5中苯環(huán)骨架振動吸收峰，由此表明LED封裝膠所用的交聯(lián)劑分子結構中含有苯環(huán)；
1429 cm-1是S1-C的面外彎曲振動，由此表明LED封裝膠所用的交聯(lián)劑分子結構中含有S1-C鍵；
1089cm ―1處的寬而強的吸收帶為S1-O-Si的反對稱伸縮振動吸收峰，這是硅樹脂的特征吸收峰，由此表明LED封裝膠所用的交聯(lián)劑分子結構中含有S1-O-Si，此峰為有機硅聚合物的特征峰。
[0022]上述的紅外光譜圖的結果表明，本發(fā)明所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑中含有S1-0-S1、S1-H鍵、苯環(huán)等特征基團，說明S1-0-S1、S1-H鍵已成功引入到LED封裝膠所用的交聯(lián)劑中。
[0023]上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，采用蘇州圣輝精密儀器設備有限公司的2W型阿貝折射率儀，按照國家標準GB/T 614-2006《化學試劑折光率通用方法》對其折光率進行了測試，室溫下其折光率為1.5359 ；
采用尤尼柯(上海)儀器有限公司的UV-2102PC紫外可見光分光光度計，將上述制備LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的樣品置于ImmXlmmXlOmm的石英比色皿中，掃描波段為300-800nm,測試樣品透光率，其透光率可達99% ；
采用上海銳風儀器制造有限公司提供的NDJ-1旋轉粘度計，通過GB/T2794-2013，《膠粘劑粘度的測定單圓筒旋轉粘度計法》，在室溫25°C的條件下對上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑進行檢測，其粘度為7000mPa.S。
[0024]上述結果表明，上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑在折光率、透光率及粘度等方面綜合優(yōu)于現(xiàn)有的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑。
[0025]實施例2
一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，按照重量份數(shù)計算，其原料組成和含量如下:
羥基氟硅油5份
苯基三甲氧基硅烷105份
二苯基二甲氧基硅烷120份
含氫環(huán)體10份
含氫雙封頭60份蒸餾水50份溶劑200份催化劑5份；
所述的溶劑為苯；
所述的催化劑為質(zhì)量百分比濃度為37.5%的鹽酸水溶液；
所述的羥基氟硅油為廣州大熙化工原材料有限公司。
[0026]上述的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的制備方法，具體包括如下步驟:
首先將羥基氟硅油、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、含氫環(huán)體、含氫雙封頭、蒸餾水、溶劑和催化劑依次加入到容器中，然后在氮氣保護下升溫至65°C，攪拌下保溫3h，然后升溫至100°C，攪拌下保溫反應5h，所得的反應液用蒸餾水水洗至中性，最后控制溫度為200°C，壓力為-0.096MPa下減壓蒸餾0.5h以除去溶劑及殘余水分，即得LED封裝膠所用的交聯(lián)劑。
[0027]上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，采用蘇州圣輝精密儀器設備有限公司的2W型阿貝折射率儀，按照國家標準GB/T 614-2006《化學試劑折光率通用方法》對其折光率進行了測試，其折光率為1.5532 ；
采用尤尼柯(上海)儀器有限公司的UV-2102PC紫外可見光分光光度計，將上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的樣品置于ImmXlmmXlOmm的石英比色皿中，掃描波段為300-800nm，測試樣品透光率，其透光率可達95% ；
采用上海銳風儀器制造有限公司提供的NDJ-1旋轉粘度計，通過GB/T2794-2013，《膠粘劑粘度的測定單圓筒旋轉粘度計法》，在室溫25°C的條件下對上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑進行檢測，其粘度為4000mPa.S。
[0028]上述結果表明，上述所得的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑在折光率、透光率及粘度等方面綜合優(yōu)于現(xiàn)有的LED封裝膠用交聯(lián)劑。
[0029]綜上所述，本發(fā)明的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，具有更少的微氣泡，從而具有更好的透光性，甲基苯基原料的合理搭配使其同時具有高折光率和高透光率。二官能團、三官能團結構的合理運用使其宏觀粘度穩(wěn)定。大大克服了現(xiàn)有通過含氫氯硅烷與非含氫氯硅烷經(jīng)水解縮聚反應制成的含氫硅油的反應可控性差、穩(wěn)定性差，放置一段時間產(chǎn)物透光性變差、粘度變大等缺點。制備中采用活性適中的苯基烷氧基硅烷為有機硅主體原料，反應不劇烈、易于控制；不脫出HC1，工藝更加環(huán)保。
[0030]上述所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術方案所作的任何等效變換，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，其特征在于所述的LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，按照重量份數(shù)計算，其原料組成和含量如下: 輕基氟娃油I?5份 苯基三甲氧基硅烷100?105份 二苯基二甲氧基硅烷100?120份 含氫環(huán)體10?20份 含氫雙封頭40?60份 蒸懼水30?50份 溶劑100?200份 催化劑3?5份； 所述的溶劑為甲苯、苯或甲苯與苯組成的混合物； 所述的催化劑為質(zhì)量百分比濃度為98%的硫酸水溶液、質(zhì)量百分比濃度為37.5%的鹽酸水溶液或質(zhì)量百分比濃度為98%的硫酸水溶液與質(zhì)量百分比濃度為37.5%的鹽酸水溶液組成的混合酸水溶液； 所述的羥基氟硅油為廣州大熙化工原材料有限公司。
2.如權利要求1所述的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，其特征在于按照重量份數(shù)計算，其原料組成和含量如下: 羥基氟硅油I份 苯基三甲氧基硅烷100份 二苯基二甲氧基硅烷100份 含氫環(huán)體20份 含氫雙封頭40份蒸餾水30份溶劑100份催化劑3份； 所述的溶劑為甲苯； 所述的催化劑為質(zhì)量百分比濃度為98%的硫酸水溶液； 所述的羥基氟硅油為廣州大熙化工原材料有限公司。
3.如權利要求1所述的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑，其特征在于按照重量份數(shù)計算，其原料組成和含量如下: 羥基氟硅油5份 苯基三甲氧基硅烷105份 二苯基二甲氧基硅烷120份 含氫環(huán)體10份 含氫雙封頭60份蒸餾水50份溶劑200份催化劑5份； 所述的溶劑為苯； 所述的催化劑為質(zhì)量百分比濃度為37.5%的鹽酸水溶液； 所述的羥基氟硅油為廣州大熙化工原材料有限公司。
4.如權利要求1、2或3所述的一種LED封裝膠所用的交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于具體包括如下步驟: 首先將羥基氟硅油、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、含氫環(huán)體、含氫雙封頭、蒸餾水、溶劑和催化劑依次加入到容器中，然后在氮氣保護下升溫至65°C，攪拌下保溫3h，然后升溫至100°C，攪拌下保溫反應5h，所得的反應液用蒸餾水水洗至中性，最后控制溫度為200°C，壓力-0.096MPa下減壓蒸餾0.5?2.0h,即得LED封裝膠所用的交聯(lián)劑。
【文檔編號】C08G77/18GK104263278SQ201410471341
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權日:2014年9月16日
【發(fā)明者】張英強, 魏冬, 張林林, 吳蓁, 陳麗, 劉墨瑩, 錢璐, 顧亞峰 申請人:上海應用技術學院