一种有机硅三防胶及其制备方法与应用与流程

文档序号:12345002阅读:1002来源:国知局

本发明涉及一种LED产品的封装材料,具体地说,是涉及一种有机硅三防胶及其制备方法与应用。



背景技术:

LED技术经过几十年的发展,已被广泛用于标志照明、信号显示、液晶显示器的背光源、汽车组合尾灯等产品中,由于其具有更长久的耐用度、更低的能源消耗、节能环保等优点,有望成为继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源。LED需要使用灌封胶来封装,以保证高透明性和长期工作稳定性,所以,LED的发展必然带动灌封胶的应用与发展。

目前,LED产品的封装材料主要有:环氧树脂,聚氨酯、硅橡胶。环氧树脂在透光性、粘接性和成本上具有优势,但耐候性较差。聚氨酯兼有弹性、透明、良好的电性能,但聚氨酯材料对人体过敏。硅橡胶可在-60~200℃长期保持弹性,固化时不吸热、不放热,固化后不收缩,对材料粘接性好,并具有优良的绝缘性和化学稳定性,能耐水、耐臭氧、耐气候老化,用其灌封电子产品后,可以起到防潮、防腐蚀、防震、防尘的作用,提高电子产品的使用性能,并稳定元件参数。

市场上LED灯条、显示屏的防水保护,通常采用传统有机硅灌封胶灌注方法,此方法在小间距高清显示屏上,防水效果差,而且用胶量大,成本高,制备工序多,十分麻烦。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种有机硅三防胶及其制备方法与应用,解决现有技术中有机硅灌封胶的制备工序复杂、成本高而且应用在小间距高清显示屏上防水效果差的问题。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

一种有机硅三防胶,包括重量比为1:1的A、B两种组分,其中,A组分由下列重量份的原料组成:包括羟基封端聚二甲基硅氧烷100份、二甲基硅油20~50份、合成补强剂10~40份、稀释剂60~100份;B组分由下列重量份的原料组成:交联剂6~20份、催化剂2.0~5.0份、偶联剂3~15份、稀释剂120~180份。

进一步地,所述A组分中合成补强剂的组分包括正硅酸乙酯、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为100:20~100:150~300:60~80:5~15。

进一步地,所述B组分中交联剂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种。

进一步地,所述B组分中偶联剂至少包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩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种。

进一步地,所述B组分中催化剂为二月桂酸二丁基锡。

本发明还提供了上述有机硅三防胶的制备方法,包括以下步骤:

(1)制作合成补强剂:将正硅酸乙酯、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混合均匀,并在40~60℃的条件下反应3~4小时,然后减压蒸馏除去乙醇、甲醇、水等低分子溶剂,制得油状粘稠透明的产品;

(2)将羟基封端聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、合成补强剂和稀释剂按100:20~50:10~40:60~100的重量比混合均匀制得A组分,包装;将交联剂、催化剂、偶联剂和稀释剂按6~20:2.0~5.0:3~15:120~180的重量比混合均匀制得B组分,包装。

进一步地,所述聚甲基三乙氧基硅烷的聚合度为3~5,所述醋酸水溶液的浓度按重量比为5%。

进一步地,所述减压蒸馏的温度低于60℃、压力-0.1~-0.5MPa。

本发明公开的有机硅三防胶,涂覆在LED灯条及显示屏的表面,起防水、防尘、防腐蚀的作用,保护其免遭各种化学品腐蚀、盐雾、潮湿、灰尘、震动及高低温等恶劣环境的侵蚀、破坏,从而提高其工作稳定性和可靠性。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

(1)本发明采用新型合成补强剂,该合成补强剂亲油性和折光率都和基胶基本一致,能够显著提高本发明的光学性能。

(2)本发明中合成补强剂的骨架结构上,其活性基团可以和基胶相互反应,硫化后形成一个超大型三维立体骨架结构,受到外力时,应力能较快地在体系中传递,使得整个体系均匀受力,从而使得其具有优越的补强效果。

(3)本发明将γ-氨丙基三乙氧基硅烷与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷结合使用,可大大增强本发明有机硅三防胶与基材的粘接性。

(4)本发明添加的稀释剂,与有机硅胶具有良好的相容性,其均匀地分散在溶剂中,使得硅胶的粘度大幅降低,非常适合刷涂、浸涂、喷涂等工艺,扩大了本发明的应用范围,增加了应用方式。

(5)本发明提供了制备方法工序少,操作简单,能够有效提高生产效率,降低生产成本。

(6)本发明主要应用在小间距高清显示屏上,只需要涂覆于LED灯条、显示屏等产品表面即可,无需采用灌封的方式将产品内部填充满,用量小,透光率高,密封效果好,散热性能佳,能够有效提高产品的防水、防潮、防尘能力,大大提高产品综合性能,提升产品的市场价值,具有很高的实用价值和广阔的市场前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明,本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

制备合成补强剂:将正硅酸乙酯、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混合均匀,在40℃的条件下反应3小时,然后在30℃、压力-0.5MPa的条件下蒸馏除去乙醇、甲醇、水等低分子溶剂,制得油状粘稠透明的合成补强剂。

配制有机硅三防胶:A组分由羟基封端聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、合成补强剂和稀释剂按100:20:10:60的重量比混合而成,包装;B组分由交联剂、催化剂、偶联剂和稀释剂按6.0:5.0:10:180的重量比混合而成,包装。A组分与B组分按重量比1:1混合。

将A组分和B组分混合并搅拌均匀,倒入模具之中,在室温下表干时间为1小时,固化时间为24小时。放置一星期后,将硫化胶从模具中切块取出,测定其邵氏硬度为12,扯断伸长率为180%,透光率为96%,折射率1.43。

实施例2

制备合成补强剂:将正硅酸乙酯、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混合均匀,在60℃的条件下反应4小时,然后在50℃、压力-0.1MPa的条件下蒸馏除去乙醇、甲醇、水等低分子溶剂,制得油状粘稠透明的合成补强剂。

配制有机硅三防胶:A组分由羟基封端聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、合成补强剂和稀释剂按100:20:20:60的重量比混合而成,包装;B组分由交联剂、催化剂、偶联剂和稀释剂按6:4.0:8:160的重量比混合而成,包装。A组分与B组分按重量比为1:1混合。

将A组分和B组分混合并搅拌均匀,倒入模具之中,在室温下表干时间为1小时,固化时间为24小时。放置一星期后,将硫化胶从模具中切块取出,测定其邵氏硬度为10,扯断伸长率为190%,透光率为94%,折射率1.41。

实施例3

制备合成补强剂:将正硅酸乙酯、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混合均匀,在45℃的条件下反应4小时,然后在40℃、压力-0.3MPa的条件下蒸馏除去乙醇、甲醇、水等低分子溶剂,制得油状粘稠透明的合成补强剂。

配制有机硅三防胶:A组分由羟基封端聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、合成补强剂和稀释剂按100:30:20:80的重量比混合而成,包装;B组分由交联剂、催化剂、偶联剂和稀释剂按10:2.0:12:150的重量比混合而成,包装。A组分与B组分按重量比为1:1混合。

将A组分和B组分混合并搅拌均匀,倒入模具之中,在室温下表干时间为1小时,固化时间为24小时。放置一星期后,将硫化胶从模具中切块取出,测定其邵氏硬度为12,扯断伸长率为160%,透光率为93%,折射率1.40。

实施例4

制备合成补强剂:将正硅酸乙酯、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混合均匀,在50℃的条件下反应3小时,然后在55℃、压力-0.4MPa的条件下蒸馏除去乙醇、甲醇、水等低分子溶剂,制得油状粘稠透明的合成补强剂。

配制有机硅三防胶:A组分由羟基封端聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、合成补强剂和稀释剂按100:30:30:80的重量比混合而成,包装;B组分由交联剂、催化剂、偶联剂和稀释剂按15:3.0:10:130的重量比混合而成,包装。A组分与B组分按重量比为1:1混合。

将A组分和B组分混合并搅拌均匀,倒入模具之中,在室温下表干时间为1小时,固化时间为24小时。放置一星期后,将硫化胶从模具中切块取出,测定其邵氏硬度为15,扯断伸长率为165%,透光率为95%,折射率1.42。

实施例5

制备合成补强剂:将正硅酸乙酯、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混合均匀,在45℃的条件下反应3小时,然后在59℃、压力-0.5MPa的条件下蒸馏除去乙醇、甲醇、水等低分子溶剂,制得油状粘稠透明的合成补强剂。

配制有机硅三防胶:A组分由羟基封端聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、合成补强剂和稀释剂按100:40:50: 100的重量比混合而成,包装;B组分由交联剂、催化剂、偶联剂和稀释剂按20:4.0: 15:160的重量比混合而成,包装。A组分与B组分按重量比为1:1混合。

将A组分和B组分混合并搅拌均匀,倒入模具之中,在室温下表干时间为1小时,固化时间为24小时。放置一星期后,将硫化胶从模具中切块取出,测定其邵氏硬度为16,扯断伸长率为130%,透光率为94%,折射率1.43。

上述实施例仅为本发明的优选实施例,并非对本发明保护范围的限制,但凡采用本发明的设计原理,以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化,均应属于本发明的保护范围之内。

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