本申请为申请号2015108848051、申请日2015年12月01日、发明名称“高功率led封装用环氧树脂封装胶及其制备方法及用途”的分案申请。
本发明涉及led技术领域，具体是一种高功率led封装用环氧树脂封装胶及其制备方法及用途。
背景技术：
led照明作为“绿色照明”被广泛应用于显示屏、景观照明、特种照明等领域，随着led光源技术日趋成熟，每瓦发光流明迅速增长，促使其逐年递减降价。展望未来，led通用照明成为最具市场潜力的行业热点，因而大功率、高亮度白光led的封装问题也日益突出。
普通的led封装用液体环氧料粘度高(室温下粘度10000cps以上)、玻璃化转变温度低(110℃左右)，难以满足大功率白光led的要求。大功率白光led要求封装树脂有较好的流动性、较高的玻璃化转变温度，同时还要求有白光高透光性、阻燃、抗紫外线、固化机械强度高等特性。
市场上普通led的封装材料主要是双酚a型透明环氧树脂，而功率型led封装材料市场则主要依赖于进口，其与国内的封装材料相比，具有更好的耐热和耐紫外线性能、更高的折射率及更低的膨胀系数等，如国际三大硅胶企业道康宁、迈图、信越的产品以高折光率有机硅封装材料为主，在国内的高端封装市场上具有绝对优势。当然近年来国内也涌现了顺德acr、长沙蓝星、江阴天星等生产企业，但是基本上维持在低功率封装料的生产，产量也较小，因而开发高档封装产品对促进国内功率型led的推广具有重大的意义。
传统环氧树脂不能完全满足led的封装要求，而有机硅树脂价格很高，且被国外垄断，因此制备耐高温且粘结性能强、介电性能强且耐紫外辐射、透光性好的应用于大功率led的封装材料刻不容缓。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种低成本、低粘度、粘合力强、耐高温的高功率led封装用环氧树脂封装胶及其制备方法及用途。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
高功率led封装用环氧树脂封装胶，为双组份体系，按照质量百分比计，由a组分42～47％和b组分53～58％组成；所述的a组分按照质量百分比计，由双酚f型环氧树脂19.85～80％、酚醛改性有机硅树脂19.85～80％和聚醚改性聚硅氧烷0.15～0.25％制成，所述的b组分按照质量百分比计，由红松提取液14～27％、己二酸二酰肼72～85％、单苯甲酸间苯二酚酯0.4～1.0％和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶0.6～1.2％制成；所述的红松提取液的制备方法，包括以下步骤：
1)将红松根部或茎部洗净，粉粹，过40～80目筛，得到粗粉；
2)往粗粉中加入粗粉质量的5～6倍量的体积浓度为75～88％的乙醇溶液，浸泡12～18小时，接着加热至沸腾回流3～5小时，过滤，采用渗漉法以每分钟1～1.5ml的速度慢慢渗漉，收集渗漉液为初漉液，另存；
3)继续往粗粉中加入粗粉质量的4～5倍量的体积浓度为75～88％的乙醇溶液，加热至沸腾回流2～3小时，过滤，采用渗漉法以每分钟1.5～2ml的速度慢慢渗漉，收集渗漉液为续漉液，在真空度0.07～0.08mpa下，将续漉液减压浓缩至55℃时相对密度为1.18～1.20的膏体；
4)将步骤3)的膏体转溶于步骤2)的初漉液中，得到红松提取液。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比计，由a组分44～45％和b组分55～56％组成；所述的a组分按照质量百分比计，由双酚f型环氧树脂45～55％、酚醛改性有机硅树脂40～50％和聚醚改性聚硅氧烷0.15～0.22％制成，所述的b组分按照质量百分比计，由红松提取液17～23％、己二酸二酰肼76～82％、单苯甲酸间苯二酚酯0.4～0.8％和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶0.6～0.9％制成。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比计，由a组分44.4％和b组分55.6％组成；所述的a组分按照质量百分比计，由双酚f型环氧树脂52.8％、酚醛改性有机硅树脂47.02％和聚醚改性聚硅氧烷0.18％制成，所述的b组分按照质量百分比计，由红松提取液18.5％、己二酸二酰肼80％、单苯甲酸间苯二酚酯0.7％和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶0.8％制成。
作为本发明进一步的方案：所述的红松提取液的料液比为1：3～5。
所述的高功率led封装用环氧树脂封装胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)a组分的制备：按比例称取双酚f型环氧树脂、酚醛改性有机硅树脂和聚醚改性聚硅氧烷，在90～115℃下搅拌1～2.5小时，混合均匀，包装即得a组分；
(2)b组分的制备：按比例称取红松提取液、己二酸二酰肼、单苯甲酸间苯二酚酯和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，在88～95℃下搅拌2～3小时，混合均匀，包装即得b组分；
(3)将上述步骤(1)～(2)制得的a组分与b组分按照上述质量百分比的配比，混合均匀进行固化，固化条件为：于90～135℃固化1～1.2小时，再于110～142℃固化3～5小时，即得高功率led封装用环氧树脂封装胶。
所述的环氧树脂封装胶在制备高功率led封装用材料方面的用途。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明以双酚f型环氧树脂和酚醛改性有机硅树脂为主剂，以聚醚改性聚硅氧烷为消泡剂，以己二酸二酰肼为固化剂，以单苯甲酸间苯二酚酯为紫外线吸收剂，以4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶为光稳定剂，通过掺入具有耐高温、耐腐蚀性的红松提取液，经固化反应得到一种耐高温、耐紫外辐射、透光性好、折射率高的环氧树脂封装胶，该封装胶的制备工艺简单，成本低，且材料固化后玻璃化转变温度和热分解温度高，粘结性能强，可以广泛应用于高功率led封装用材料技术领域。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，高功率led封装用环氧树脂封装胶，为双组份体系，按照质量百分比计，由a组分47％和b组分53％组成；所述的a组分按照质量百分比计，由双酚f型环氧树脂19.85％、酚醛改性有机硅树脂80％和聚醚改性聚硅氧烷0.15％制成，所述的b组分按照质量百分比计，由红松提取液14％、己二酸二酰肼85％、单苯甲酸间苯二酚酯0.4％和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶0.6％制成；所述的红松提取液的制备方法，包括以下步骤：
1)将红松根部或茎部洗净，粉粹，过40目筛，得到粗粉；
2)往粗粉中加入粗粉质量的5倍量的体积浓度为88％的乙醇溶液，浸泡12小时，接着加热至沸腾回流3小时，过滤，采用渗漉法以每分钟1.5ml的速度慢慢渗漉，收集渗漉液为初漉液，另存；
3)继续往粗粉中加入粗粉质量的4倍量的体积浓度为88％的乙醇溶液，加热至沸腾回流2小时，过滤，采用渗漉法以每分钟2ml的速度慢慢渗漉，收集渗漉液为续漉液，在真空度0.07mpa下，将续漉液减压浓缩至55℃时相对密度为1.20的膏体；
4)将步骤3)的膏体转溶于步骤2)的初漉液中，得到料液比1：3的红松提取液。
所述的高功率led封装用环氧树脂封装胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)a组分的制备：按比例称取双酚f型环氧树脂、酚醛改性有机硅树脂和聚醚改性聚硅氧烷，在90℃下搅拌2.5小时，混合均匀，包装即得a组分；
(2)b组分的制备：按比例称取红松提取液、己二酸二酰肼、单苯甲酸间苯二酚酯和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，在95℃下搅拌2小时，混合均匀，包装即得b组分；
(3)将上述步骤(1)～(2)制得的a组分与b组分按照上述质量百分比的配比，混合均匀进行固化，固化条件为：于90℃固化1.2小时，再于110℃固化5小时，即得高功率led封装用环氧树脂封装胶。
实施例2
本发明实施例中，高功率led封装用环氧树脂封装胶，为双组份体系，按照质量百分比计，由a组分42％和b组分58％组成；所述的a组分按照质量百分比计，由双酚f型环氧树脂80％、酚醛改性有机硅树脂19.85％和聚醚改性聚硅氧烷0.15％制成，所述的b组分按照质量百分比计，由红松提取液27％、己二酸二酰肼72％、单苯甲酸间苯二酚酯0.4％和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶0.6％制成；所述的红松提取液的制备方法，包括以下步骤：
1)将红松根部或茎部洗净，粉粹，过40目筛，得到粗粉；
2)往粗粉中加入粗粉质量的5倍量的体积浓度为88％的乙醇溶液，浸泡12小时，接着加热至沸腾回流3小时，过滤，采用渗漉法以每分钟1.5ml的速度慢慢渗漉，收集渗漉液为初漉液，另存；
3)继续往粗粉中加入粗粉质量的4倍量的体积浓度为88％的乙醇溶液，加热至沸腾回流2小时，过滤，采用渗漉法以每分钟2ml的速度慢慢渗漉，收集渗漉液为续漉液，在真空度0.07mpa下，将续漉液减压浓缩至55℃时相对密度为1.20的膏体；
4)将步骤3)的膏体转溶于步骤2)的初漉液中，得到料液比1：3的红松提取液。
所述的高功率led封装用环氧树脂封装胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)a组分的制备：按比例称取双酚f型环氧树脂、酚醛改性有机硅树脂和聚醚改性聚硅氧烷，在90℃下搅拌2.5小时，混合均匀，包装即得a组分；
(2)b组分的制备：按比例称取红松提取液、己二酸二酰肼、单苯甲酸间苯二酚酯和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，在95℃下搅拌2小时，混合均匀，包装即得b组分；
(3)将上述步骤(1)～(2)制得的a组分与b组分按照上述质量百分比的配比，混合均匀进行固化，固化条件为：于90℃固化1.2小时，再于110℃固化5小时，即得高功率led封装用环氧树脂封装胶。
实施例3
本发明实施例中，高功率led封装用环氧树脂封装胶，为双组份体系，按照质量百分比计，由a组分43.8％和b组分56.2％组成；所述的a组分按照质量百分比计，由双酚f型环氧树脂45％、酚醛改性有机硅树脂54.75％和聚醚改性聚硅氧烷0.25％制成，所述的b组分按照质量百分比计，由红松提取液20％、己二酸二酰肼78％、单苯甲酸间苯二酚酯1.0％和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶1.0％制成；所述的红松提取液的制备方法，包括以下步骤：
1)将红松根部或茎部洗净，粉粹，过80目筛，得到粗粉；
2)往粗粉中加入粗粉质量的6倍量的体积浓度为75％的乙醇溶液，浸泡18小时，接着加热至沸腾回流5小时，过滤，采用渗漉法以每分钟1ml的速度慢慢渗漉，收集渗漉液为初漉液，另存；
3)继续往粗粉中加入粗粉质量的5倍量的体积浓度为75％的乙醇溶液，加热至沸腾回流3小时，过滤，采用渗漉法以每分钟1.5ml的速度慢慢渗漉，收集渗漉液为续漉液，在真空度0.08mpa下，将续漉液减压浓缩至55℃时相对密度为1.18的膏体；
4)将步骤3)的膏体转溶于步骤2)的初漉液中，得到料液比1：5的红松提取液。
所述的高功率led封装用环氧树脂封装胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)a组分的制备：按比例称取双酚f型环氧树脂、酚醛改性有机硅树脂和聚醚改性聚硅氧烷，在115℃下搅拌1小时，混合均匀，包装即得a组分；
(2)b组分的制备：按比例称取红松提取液、己二酸二酰肼、单苯甲酸间苯二酚酯和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，在88℃下搅拌3小时，混合均匀，包装即得b组分；
(3)将上述步骤(1)～(2)制得的a组分与b组分按照上述质量百分比的配比，混合均匀进行固化，固化条件为：于135℃固化1小时，再于142℃固化3小时，即得高功率led封装用环氧树脂封装胶。
实施例4
本发明实施例中，高功率led封装用环氧树脂封装胶，为双组份体系，按照质量百分比计，由a组分43.8％和b组分56.2％组成；所述的a组分按照质量百分比计，由双酚f型环氧树脂54.75％、酚醛改性有机硅树脂45％和聚醚改性聚硅氧烷0.25％制成，所述的b组分按照质量百分比计，由红松提取液20％、己二酸二酰肼78％、单苯甲酸间苯二酚酯0.8％和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶1.2％制成；所述的红松提取液的制备方法，包括以下步骤：
1)将红松根部或茎部洗净，粉粹，过80目筛，得到粗粉；
2)往粗粉中加入粗粉质量的6倍量的体积浓度为75％的乙醇溶液，浸泡18小时，接着加热至沸腾回流5小时，过滤，采用渗漉法以每分钟1ml的速度慢慢渗漉，收集渗漉液为初漉液，另存；
3)继续往粗粉中加入粗粉质量的5倍量的体积浓度为75％的乙醇溶液，加热至沸腾回流3小时，过滤，采用渗漉法以每分钟1.5ml的速度慢慢渗漉，收集渗漉液为续漉液，在真空度0.08mpa下，将续漉液减压浓缩至55℃时相对密度为1.18的膏体；
4)将步骤3)的膏体转溶于步骤2)的初漉液中，得到料液比1：5的红松提取液。
所述的高功率led封装用环氧树脂封装胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)a组分的制备：按比例称取双酚f型环氧树脂、酚醛改性有机硅树脂和聚醚改性聚硅氧烷，在115℃下搅拌1小时，混合均匀，包装即得a组分；
(2)b组分的制备：按比例称取红松提取液、己二酸二酰肼、单苯甲酸间苯二酚酯和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，在88℃下搅拌3小时，混合均匀，包装即得b组分；
(3)将上述步骤(1)～(2)制得的a组分与b组分按照上述质量百分比的配比，混合均匀进行固化，固化条件为：于135℃固化1小时，再于142℃固化3小时，即得高功率led封装用环氧树脂封装胶。
实施例5
本发明实施例中，高功率led封装用环氧树脂封装胶，按照质量百分比计，由a组分44.4％和b组分55.6％组成；所述的a组分按照质量百分比计，由双酚f型环氧树脂52.8％、酚醛改性有机硅树脂47.02％和聚醚改性聚硅氧烷0.18％制成，所述的b组分按照质量百分比计，由红松提取液18.5％、己二酸二酰肼80％、单苯甲酸间苯二酚酯0.7％和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶0.8％制成；所述的红松提取液的制备方法，包括以下步骤：
1)将红松根部或茎部洗净，粉粹，过40～80目筛，得到粗粉；
2)往粗粉中加入粗粉质量的6倍量的体积浓度为88％的乙醇溶液，浸泡18小时，接着加热至沸腾回流5小时，过滤，采用渗漉法以每分钟1ml的速度慢慢渗漉，收集渗漉液为初漉液，另存；
3)继续往粗粉中加入粗粉质量的5倍量的体积浓度为88％的乙醇溶液，加热至沸腾回流3小时，过滤，采用渗漉法以每分钟1.5ml的速度慢慢渗漉，收集渗漉液为续漉液，在真空度0.07mpa下，将续漉液减压浓缩至55℃时相对密度为1.20的膏体；
4)将步骤3)的膏体转溶于步骤2)的初漉液中，得到料液比1：4的红松提取液。
所述的高功率led封装用环氧树脂封装胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)a组分的制备：按比例称取双酚f型环氧树脂、酚醛改性有机硅树脂和聚醚改性聚硅氧烷，在110℃下搅拌2.5小时，混合均匀，包装即得a组分；
(2)b组分的制备：按比例称取红松提取液、己二酸二酰肼、单苯甲酸间苯二酚酯和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，在92℃下搅拌3小时，混合均匀，包装即得b组分；
(3)将上述步骤(1)～(2)制得的a组分与b组分按照上述质量百分比的配比，混合均匀进行固化，固化条件为：于105℃固化1.2小时，再于130℃固化5小时，即得高功率led封装用环氧树脂封装胶。
对比例1
本对比例所采用的组分是在实施例5的基础上，将双酚a型环氧树脂取代双酚f型环氧树脂而制得的，其制备方法与实施例5完全相同。
对比例2
本对比例所采用的组分是在实施例5的基础上，删除红松提取液这一组分而得到的，其制备方法与实施例5完全相同。
对比例3
本对比例所采用的组分是在实施例5的基础上，将双酚a型环氧树脂取代双酚f型环氧树脂，同时还删除红松提取液这一组分而得到的，其制备方法与实施例5完全相同。
封装胶性能的比较
对上述实施例1～5及对比例1～3制得的封装胶进行以下性能的测定，测得的结果如表1所示。
1、粘度是采用ndj-5型旋转粘度计测试得到；
2、凝胶化时间是采用1g液体树脂组合物在凝胶化时间测试仪上测试得到；
3、弯曲强度是根据gb/t9341-2000测定；
4、吸水率是将圆片样品在100℃沸水中煮8h后的吸水率，记录浸泡前后的质量分别为m1和m2，根据公式(m2-m1)/m1×100％计算得到；
5、邵氏硬度是根据gb/t2411-2008测定；
6、折射率是根据gb/t6488-2008测定；
7、透光性是根据gb/t2410-2008测定；
8、玻璃化转变温度是将固化成型后的封装胶在120～130℃进行4～16个小时的后固化，再采用dsc在空气氛下30～200℃之间以20℃/min的速率二次升温而测得；
9、固化后热分解温度是将固化成型后的封装胶在120～130℃进行4～16个小时的后固化，再采用dsc在空气氛下30～600℃之间以20℃/min的速率二次升温而测得。
表1实施例1～5及对比例1～3所得封装胶的性能
从上表可知：本发明以双酚f型环氧树脂和酚醛改性有机硅树脂为主剂，以聚醚改性聚硅氧烷为消泡剂，以己二酸二酰肼为固化剂，以单苯甲酸间苯二酚酯为紫外线吸收剂，以4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶为光稳定剂，通过掺入具有耐高温、耐腐蚀性的红松提取液，经固化反应得到一种耐高温、耐紫外辐射、透光性好、折射率高的环氧树脂封装胶，该封装胶的制备工艺简单，成本低，且材料固化后玻璃化转变温度和热分解温度高，粘结性能强，可以广泛应用于高功率led封装用材料技术领域。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。