一种用于led显示屏的硅橡胶及其制备方法

文档序号:9410794阅读:610来源:国知局
一种用于led显示屏的硅橡胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子硅橡胶技术领域,尤其涉及一种用于LED显示屏的硅橡胶及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来,由于硅橡胶具有无味无毒、不怕高温低温、良好的绝缘性、耐氧抗老化性、 耐光抗老化性、防霉性和化学稳定性的优点,因此硅橡胶被广泛应用于诸如LED、数码/点 阵显示模块等光电半导体元器件的密封,尤其硅橡胶材料在LED显示屏封装方面的应用已 成为当今的发展趋势。但随着人们对环保和安全的要求越来越高,硅橡胶材料用作为LED 封装材料还需解决一些技术上的问题,当前的市场上硅橡胶材料存在着加工操作不便、阻 燃性能较低、固化时间较长和深度较低的缺陷,因此研究固化效果好、高阻燃性能级别的用 于LED显示屏的硅橡胶,具有较高的市场价值。

【发明内容】

[0003] 本发明的目的在于提出一种固化时间短且有高阻燃性的用于LED显示屏的硅橡 胶。
[0004] 本发明的另一个目的在于提出一种加工简易的用于LED显示屏的硅橡胶的制备 方法。
[0005] 为达此目的,本发明采用以下技术方案:
[0006] -种用于LED显示屏的硅橡胶,其原料包括以下物质的重量份数:DMC环体50-70 份、硅油8-23份、纳米氧化铝晶须2-3份、功能填料1-9份、催化剂0. 03-0. 5份、交联剂2-6 份、脱水剂〇. 05-0. 5份、中和剂0. 01-0. 5份、偶联剂1-5份和增白剂0. 5-5份。
[0007] 更进一步的说明,所述纳米氧化铝晶须为由膨润土浆料润湿后干燥获得的纳米氧 化铝晶须。
[0008] 更进一步的说明,所述功能填料包括补强填料和阻燃填料,其中所述补强填料为 气相白炭黑、沉淀白炭黑的至少一种,所述阻燃填料为硼酸锌、超细氢氧化镁、氮化硼的至 少一种。
[0009] 更进一步的说明,所述催化剂为二丁基二月桂酸锡。
[0010] 更进一步的说明,所述交联剂包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷或乙 烯基三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0011] 更进一步的说明,所述脱水剂为乙烯基三甲氧基硅烷脱水剂。
[0012] 更进一步的说明,所述偶联剂为r-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂。
[0013] 更进一步的说明,所述增白剂为0B荧光增白剂。
[0014] 上述用于LED显示屏的硅橡胶的制备方法,包括如下步骤:
[0015]a.基础聚合物合成:
[0016] (1)将DMC环体通过物料栗投入反应釜,加入催化剂,在125°C-140°C进行开环聚 合反应0. 4-0. 6h;
[0017] (2)加水降解平衡0?4-0. 6h,加入中和剂和催化剂,平衡2. 5-3. 5h;
[0018] (3)升温至170°C_190°C,在0.095Mpa以上减压条件下脱除未反应完全单体 7_9h,制得无色透明的端羟基聚二甲基硅氧烷;
[0019] b?电子胶基料制作:
[0020] 将基础聚合物、硅油和功能填料投入到捏合机,搅拌均匀6-8h,在110°C-130°C减 压加入脱水剂脱水1. 5-2. 5h,形成电子胶基料;
[0021] c?交联反应:
[0022] 将步骤b制得的电子胶基料和交联剂、催化剂、纳米氧化铝晶须、偶联剂以及增白 剂在动力混合机或强力分散机中抽真空、搅拌均匀,制得成品。
[0023] 更进一步的说明,所述纳米氧化铝晶须在使用前先由膨润土浆料进行润湿,其中 膨润土浆料的制备为:将膨润土入球磨机加水进行球磨获得膨润土浆料。
[0024] 本发明的有益效果:通过在用于LED显示屏的硅橡胶的制备中添加纳米氧化铝晶 须,其具有的散热阻燃性能使本发明硅橡胶具有高阻燃性,使阻燃性能等级达到V-0,另外 通过限定其添加量,确保硅橡胶粘度在1500-3000mPa.S范围内,且使用时其所需固化的时 间短,加工效率高,制备简易。
【具体实施方式】
[0025] 下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0026] 纳米氧化铝晶须,力学性能相当突出,具有良好的散热性能,有一定的阻燃性,其 具有配副随意性大、无毒性、能常温下可固化、具有坚韧、结合力强,其在添加到本发明的硅 橡胶组成配方中,有效的缩短了本发明硅橡胶的固化所需的时间,使本发明的用于LED显 示屏封装的硅橡胶不仅具有高阻燃性,其固化所需的时间为2_3h,与现有所需的3_5h固化 时间相比,大大的缩短了固化时间,有效的提高产品的封装效率。
[0027] 实施例组1-纳米氧化铝晶须的添加量对一种用于LED显示屏的硅橡胶的粘度、阻 燃性和固化时间的影响
[0028]a?基础聚合物合成:
[0029] (1)将50份DMC环体通过物料栗投入反应釜,加入0? 02份催化剂,在130°C进行 开环聚合反应〇. 5h;
[0030] (2)加水降解平衡0? 5h,加入0? 05份中和剂和0? 1份催化剂,平衡3h;
[0031] (3)升温至180°C,在0. 095Mpa减压条件下脱除未反应完全单体8h,制得无色透明 的端羟基聚二甲基硅氧烷;
[0032] b?电子胶基料制作:
[0033] 将基础聚合物、9份硅油和5份功能填料投入到捏合机,搅拌均匀7h,在120°C减压 加入脱水剂脱水2h,形成电子胶基料;
[0034]c?交联反应:
[0035] 将电子胶基料、4份交联剂、0.1份催化剂、纳米氧化铝晶须的添加量如表1所示、3 份偶联剂和2份增白剂在动力混合机或强力分散机中抽真空、搅拌均匀,制得成品。
[0036] 需要补充说明,本实验对阻燃性能测定,是根据实验样品经处理后具有的明显推 迟火焰蔓延的性质,并以此划分出阻燃等级,从而进行阻燃性能的测定。经实验测定得到的 阻燃性能等级结果如表1中所示。
[0037] 阻燃等级划分类别如下:
[0038] 1、HB:UL94标准中最底的阻燃等级。要求对于3到13毫米厚的样品,燃烧速度小 于40毫米每分钟;小于3毫米厚的样品,燃烧速度小于70毫米每分钟;或者在100毫米的 标志前熄灭。
[0039] 2、V-2 :对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。可以有燃烧物 掉下。
[0040] 3、V-1 :对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。不能有燃烧物 掉下。
[0041] 4、V-0 :对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物 掉下。
[0042] 本实验是采用液体硅橡胶粘度计,硅树脂粘度测试仪NDJ-5S设备来对实验样品 的粘度进行测定,其工作原理为:由同步电机经变速带动转子作恒速旋转,当转子在液体中 旋转时,液体会产生作用在转子上的粘度力矩,当液体的粘度越大,则该粘性力矩也越大; 反之液体的粘度越小,该粘性力矩也越小。最后利用传感器检测出作用在转子上的粘性力 矩的大小,由算机处理后可得出被测液体的粘度。
[0043] 表1一对纳米氧化铝晶须的添加量的研究
[0044]
[0045] 由表1结果表明,从对比实验组1-1可得到添加纳米氧化铝晶须,所述一种用于 LED显示屏的硅橡胶的固化时间缩短且其阻燃性增高,但随着纳米氧化铝晶须的添加量增 加,其粘度逐渐减小,如实验组1-10和1-11所示纳米氧化铝晶须添加量为3. 2份、3. 4份 时,其所需的固化时间虽短,但是由于纳米氧化铝晶须本身具有吸水性,如果其添加量过 多,尤其在不密封状态下进行保存时,硅橡胶会吸湿变稀,使硅橡胶在使用涂覆后极易流 淌、荧光粉易沉淀;如果其添加量过少,硅橡胶比较黏稠,难以平整铺展在模组上,因此为 了确保LED封装硅橡胶具有良好的流动性和一定的流平效果,其硅橡胶的粘度不可以小于 1500mPa.s,所以纳米氧化铝晶须的优选添加量是不能大于3份。
[0046]另外,见实验组1-6和1-7所示纳米氧化铝晶须添加量为2. 4份、2. 6份时,其阻燃 性均可达到v-0等级,但更优的,实验组1-7所需的固化时间明显比实验组1-6所需的固化 时间短,而且其固化所需的时间明显优于现有大多数电子硅橡胶所需固化的时间4-5h,因 此,在纳米氧化铝晶须的添加量优选为2. 2份-3份,本发明的添加的纳米氧化铝晶须有效 的缩短硅橡胶固化所需的时间,使用后可大大的缩短LED封装加工的效率,且纳米级的材 料其具有良好的阻燃性能,为本发明的硅橡胶提供良好的阻燃性能。
[0047]其中,所使用的脱水剂为乙烯基三甲氧基硅烷脱水剂,中和剂为碳酸氢钠中和剂, 偶联剂为r-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂,增白剂为0B荧光增白剂。需要说明的是,可以选 用其他的脱水剂、中和剂、偶联剂或增白剂,对本发明不起限定作用。
[0048] 实施例2--种用于LED显示屏的硅橡胶的制备
[0049]a.基础聚合物合成:
[0050] (1)将50份DMC环体通过物料栗投入反应釜,加入0?03份催化剂,在125°C进行 开环聚合反应〇. 4h;
[0051] (2)加水降解平衡0? 6h,加入0? 01份中和剂和0? 03份催化剂,平衡3. 5h;
[0052](3)升温至190°C,在0.098Mpa以上减压条件下脱除未反应完全单体7h,制得无色 透明的端羟基聚二甲基硅氧烷;
[0053] b.电子胶基料制作:
[0054] 将基础聚合物、8份硅油和1份功能填料投入到捏合机,搅拌均匀6h,在110°C减压 加入脱水剂脱水1. 5h,形成电子胶基料;
[0055]c?交联反应:
[0056] 将电子胶基料、2份交联剂、0.03份催化剂、2份纳米氧化铝晶须、5份偶联剂和0.5 份增白剂在动力混合机或强力分散机中抽真空、搅拌均匀,制得成品,其粘度值、阻燃性和 固化时间如表2所示。<
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