一种高导热有机硅灌封胶的制备方法与流程

文档序号:12029788阅读:579来源:国知局

技术领域:

本发明涉及胶黏剂领域,具体的涉及一种高导热有机硅灌封胶的制备方法。



背景技术:

自从21世纪以来,人们对全球能源短缺的忧虑日益增加,而以低能耗、高效率的绿色光源为代名词出现的发光二极管(light-emittingdiode)led备受人们的关注。led是一种能直接将电能转换成光能的半导体发光器件,具备结构简单、节能、寿命长、环保、发光效率高、色彩鲜艳丰富等优势,有望成为第四代照明光源。作为一种新型的照明技术,led近年来正朝高色彩性、高发光效率、高发光均匀性、高可靠性等方向发展,在景观照明、汽车照明、交通照明和特种照明等领域有着非常广泛的应用。led灌封胶的性能对led器件的亮度、发光效率和使用寿命有着重要的影响。led灌封胶的作用主要有以下四个方面:(1)对led芯片密封和保护,避免水分和温度等影响,提高可靠性,确保芯片正常工作;(2)提高散热能力,及时有效地排除芯片产生的热量;(3)光学控制,降低led芯片和空气的折射率差异,优化光束的分布,以实现特定的光学分布,极大化地输出发光通量,起到透镜聚光作用;(4)以机械方式固定和支持导线。

随着国内外相继推出了发展半导体照明产业的政策和计划,led技术的不断进步和完善,使得gan基功率型白光led快速发展,对led灌封胶的性能提出了更严苛的要求。而传统的环氧树脂灌封胶暴露出许多缺点,不能满足功率型led的发展需求。因此,研制具有高透光率、高折射率、高导热率、高粘接性、高强度、耐光老化、耐热老化、耐热冲击、低热膨胀系数、低应力、低离子含量和低吸湿性的有机硅灌封胶,是led封装的发展趋势,符合功率型led的发展要求。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种高导热有机硅灌封胶的制备方法,该方法制得的灌封胶力学性能好,导热性能优异。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种高导热有机硅灌封胶的制备方法,包括以下步骤:

(1)将磷化硼和浓硝酸混合搅拌5h,过滤,固体用去离子水洗涤,干燥,得到预处理磷化硼;

(2)将上述制得的磷化硼和h-bn与异丙醇混合搅拌均匀,然后1000w功率下超声1h,加入羟基硅油,继续超声2-5h,超声完毕后,过滤,干燥,制得改性复合填料;

(3)将乙烯基硅油、含氢硅油、改性复合填料、分散剂、交联剂、催化剂、抑制剂、消泡剂混合搅拌脱泡制得有机硅灌封胶。

作为上述技术方案的优选,步骤(1)中,所述磷化硼与浓硝酸的质量比为1:(20-40)。

作为上述技术方案的优选,步骤(2)中,所述磷化硼、h-bn的质量比为(0.3-0.6):1。

作为上述技术方案的优选,步骤(2)中,所述h-bn与异丙醇的用量比为1g:(30-50)ml。

作为上述技术方案的优选,步骤(2)中,羟基硅油与异丙醇的体积比为10:1。

作为上述技术方案的优选,步骤(3)中,各组分的用量以重量份计分别为:乙烯基硅油40-70份、含氢硅油30-50份、改性复合填料3-7份、分散剂1-4份、交联剂0.5-1份、催化剂0.5-1份、抑制剂0.02-0.06份、消泡剂1-2份。

作为上述技术方案的优选,步骤(3)中,所述交联剂为苯烯基聚硅氧烷。

作为上述技术方案的优选,步骤(3)中,所述催化剂为铂-乙烯基硅氧烷配合物、醇改性氯铂酸催化剂、铂-炔烃基配合物中的一种。

作为上述技术方案的优选,步骤(3)中,所述抑制剂为富马酸二乙酯、马来酸二烯丙酯、乙炔基环己醇中的一种。

作为上述技术方案的优选,步骤(3)中,所述分散剂为含羧基硅氧烷。

本发明具有以下有益效果:

本发明采用磷化硼和氮化硼复配对有机硅灌封胶进行改性,且在改性之前,本发明首先对复合填料进行处理,用硝酸对磷化硼进行处理,使得磷化硼表面具有较小的活性点,可以吸附大分子,然后再对氮化硼进行剥离的过程中,本发明加入适量的预处理的磷化硼,磷化硼可以有效进入到剥离后的氮化硼层间,有效避免了氮化硼层间的聚合,更有效提高了填料的导热系数;同时加入的羟基硅油,可以被有效吸附在具有较多活性点的磷化硼表面,使得改性后的复合填料与基体相容性大大提高;本发明制得的有机硅灌封胶力学性能优异,导热系数佳。

具体实施方式:

为了更好的理解本发明,下面通过实施例对本发明进一步说明,实施例只用于解释本发明,不会对本发明构成任何的限定。

实施例1

一种高导热有机硅灌封胶的制备方法,包括以下步骤:

(1)将磷化硼和浓硝酸混合搅拌5h,过滤,固体用去离子水洗涤,干燥,得到预处理磷化硼;其中,磷化硼与浓硝酸的质量比为1:20;磷化硼、h-bn的质量比为0.3:1;

(2)将上述制得的磷化硼和h-bn与异丙醇混合搅拌均匀,然后1000w功率下超声1h,加入羟基硅油,继续超声2h,超声完毕后,过滤,干燥,制得改性复合填料;其中,h-bn与异丙醇的用量比为1g:30ml;羟基硅油与异丙醇的体积比为10:1;

(3)将乙烯基硅油、含氢硅油、改性复合填料、分散剂、交联剂、催化剂、抑制剂、消泡剂混合搅拌脱泡制得有机硅灌封胶;其中,各组分的用量以重量份计分别为:乙烯基硅油40份、含氢硅油30份、改性复合填料3份、分散剂1份、交联剂0.5份、催化剂0.5份、抑制剂0.02份、消泡剂1份。

实施例2

一种高导热有机硅灌封胶的制备方法,包括以下步骤:

(1)将磷化硼和浓硝酸混合搅拌5h,过滤,固体用去离子水洗涤,干燥,得到预处理磷化硼;其中,磷化硼与浓硝酸的质量比为1:40;磷化硼、h-bn的质量比为0.6:1;

(2)将上述制得的磷化硼和h-bn与异丙醇混合搅拌均匀,然后1000w功率下超声1h,加入羟基硅油,继续超声5h,超声完毕后,过滤,干燥,制得改性复合填料;其中,h-bn与异丙醇的用量比为1g:50ml;羟基硅油与异丙醇的体积比为10:1;

(3)将乙烯基硅油、含氢硅油、改性复合填料、分散剂、交联剂、催化剂、抑制剂、消泡剂混合搅拌脱泡制得有机硅灌封胶;其中,各组分的用量以重量份计分别为:乙烯基硅油70份、含氢硅油50份、改性复合填料7份、分散剂4份、交联剂1份、催化剂1份、抑制剂0.06份、消泡剂2份。

实施例3

一种高导热有机硅灌封胶的制备方法,包括以下步骤:

(1)将磷化硼和浓硝酸混合搅拌5h,过滤,固体用去离子水洗涤,干燥,得到预处理磷化硼;其中,磷化硼与浓硝酸的质量比为1:24;磷化硼、h-bn的质量比为0.4:1;

(2)将上述制得的磷化硼和h-bn与异丙醇混合搅拌均匀,然后1000w功率下超声1h,加入羟基硅油,继续超声3h,超声完毕后,过滤,干燥,制得改性复合填料;其中,h-bn与异丙醇的用量比为1g:35ml;羟基硅油与异丙醇的体积比为10:1;

(3)将乙烯基硅油、含氢硅油、改性复合填料、分散剂、交联剂、催化剂、抑制剂、消泡剂混合搅拌脱泡制得有机硅灌封胶;其中,各组分的用量以重量份计分别为:乙烯基硅油50份、含氢硅油34份、改性复合填料4份、分散剂2份、交联剂0.6份、催化剂0.6份、抑制剂0.03份、消泡剂1.2份。

实施例4

一种高导热有机硅灌封胶的制备方法,包括以下步骤:

(1)将磷化硼和浓硝酸混合搅拌5h,过滤,固体用去离子水洗涤,干燥,得到预处理磷化硼;其中,磷化硼与浓硝酸的质量比为1:28;磷化硼、h-bn的质量比为0.4:1;

(2)将上述制得的磷化硼和h-bn与异丙醇混合搅拌均匀,然后1000w功率下超声1h,加入羟基硅油,继续超声3.5h,超声完毕后,过滤,干燥,制得改性复合填料;其中,h-bn与异丙醇的用量比为1g:40ml;羟基硅油与异丙醇的体积比为10:1;

(3)将乙烯基硅油、含氢硅油、改性复合填料、分散剂、交联剂、催化剂、抑制剂、消泡剂混合搅拌脱泡制得有机硅灌封胶;其中,各组分的用量以重量份计分别为:乙烯基硅油55份、含氢硅油38份、改性复合填料5份、分散剂2份、交联剂0.7份、催化剂0.7份、抑制剂0.04份、消泡剂1.4份。

实施例5

一种高导热有机硅灌封胶的制备方法,包括以下步骤:

(1)将磷化硼和浓硝酸混合搅拌5h,过滤,固体用去离子水洗涤,干燥,得到预处理磷化硼;其中,磷化硼与浓硝酸的质量比为1:32;磷化硼、h-bn的质量比为0.5:1;

(2)将上述制得的磷化硼和h-bn与异丙醇混合搅拌均匀,然后1000w功率下超声1h,加入羟基硅油,继续超声4h,超声完毕后,过滤,干燥,制得改性复合填料;其中,h-bn与异丙醇的用量比为1g:40ml;羟基硅油与异丙醇的体积比为10:1;

(3)将乙烯基硅油、含氢硅油、改性复合填料、分散剂、交联剂、催化剂、抑制剂、消泡剂混合搅拌脱泡制得有机硅灌封胶;其中,各组分的用量以重量份计分别为:乙烯基硅油60份、含氢硅油42份、改性复合填料6份、分散剂3份、交联剂0.8份、催化剂0.8份、抑制剂0.05份、消泡剂1.6份。

实施例6

一种高导热有机硅灌封胶的制备方法,包括以下步骤:

(1)将磷化硼和浓硝酸混合搅拌5h,过滤,固体用去离子水洗涤,干燥,得到预处理磷化硼;其中,磷化硼与浓硝酸的质量比为1:36;磷化硼、h-bn的质量比为0.55:1;

(2)将上述制得的磷化硼和h-bn与异丙醇混合搅拌均匀,然后1000w功率下超声1h,加入羟基硅油,继续超声4.5h,超声完毕后,过滤,干燥,制得改性复合填料;其中,h-bn与异丙醇的用量比为1g:45ml;羟基硅油与异丙醇的体积比为10:1;

(3)将乙烯基硅油、含氢硅油、改性复合填料、分散剂、交联剂、催化剂、抑制剂、消泡剂混合搅拌脱泡制得有机硅灌封胶;其中,各组分的用量以重量份计分别为:乙烯基硅油65份、含氢硅油46份、改性复合填料6份、分散剂3.5份、交联剂0.9份、催化剂0.9份、抑制剂0.05份、消泡剂1.8份。

经测试,本发明所制得灌封胶的拉伸剪切强度高达6.7mpa,导热系数高达5.6w/m·k。

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