一种led芯片封装用触变胶的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种LED芯片封装用触变胶，所述触变胶是由A、B双组份组成；A组分由60重量份端乙烯基硅油、2?7重量份多乙烯基硅油、3?8重量份触变剂、0.1?0.3重量份催化剂组成，并混合均匀；B组分由0?30重量份端乙烯基硅油、20?50重量份乙烯基MQ硅树脂、10?20重量份扩链剂、2?5重量份含氢硅油、1?2重量份增粘剂、及0.01?0.05重量份抑制剂组成；A、B组分按照重量配比1:1混合均匀、真空脱泡即得；本发明提供的触变胶的触变指数高且可调控，硫化后弹性高、拉伸强度与撕裂强度高，透光率好。适用于LED灯丝灯的芯片点胶封装工艺，点胶后及固化过程中均具备良好的形状保持能力。
【专利说明】
一种LED芯片封装用触变胶
技术领域
[0001] 本发明涉及加成型有机硅封装胶领域，尤其涉及一种用于LED芯片封装用的触变 胶。
【背景技术】
[0002] 常见的封装胶有环氧类、聚氨酯类、有机硅类，其中加成型液体硅橡胶具有加工成 型方便，硫化无副产物产生、无腐蚀性、收缩率低、且耐老化、耐候等性能，其应用于电子电 器元件的封装，可以起到防潮、防腐蚀、防震等保护作用。同时提高了电子电器的使用寿命， 被全球公认是可用于电子工业领域的新型材料。加成型液体硅橡胶广泛应用于LED灯内芯 片的封装，比如LED灯丝灯的灯丝就是串联了LED芯片的支架，用含有荧光粉的有机硅封装 胶封装。灯丝灯的灯丝点胶封装工艺决定了此类封装胶必须具有高触变性，这确保了点胶 后，灯丝表面包裹的封装胶不会因发生流动而变形。
[0003] 专利CN104164209A公开的一种触变型封装胶，采用含有苯基的原料制备封装胶， 该封装胶硬度高，且硫化不完全。封装后，进一步缓慢硫化，引起内应力变化，可能会封装的 灯丝金线断掉，而引起死灯现象。有文献报道使用有机膨润土作为触变剂制备触变胶，由于 片状结构的膨润土分散难度大，降低透光率，且不利于后期荧光粉的分散，会引起色温不 均。也有文献报道了单组份的触变胶，虽然使用前不用进一步混合，便于操作，但是该触变 胶的储存稳定差，需要冷冻储存，增加了存储运输等过程成本。
[0004] 公开资料中，触变胶的力学性能普遍偏低，基本范围是拉伸强度在3_6MPa，撕裂强 度3KN/m，断裂伸长率基本在100%-200%，使用这类触变胶封装的灯丝抗冷热冲击能力差， 出现胶裂、死灯的比率高，这就削弱了触变胶对LED芯片保护作用。为了提高触变胶对LED芯 片的保护作用，就应该从提高触变胶的断裂伸长率、拉伸强度、撕裂强度等性能为突破口。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种LED芯片封装用触变胶，本发明提 供的触变胶的触变性高且可调控、断裂伸长率、拉伸强度及撕裂强度、透光率等性能均高于 现有报道的触变胶。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案:一种LED芯片封装用触变胶，所述 触变胶是由A、B双组份组成。A组分由60重量份端乙烯基硅油、2-7重量份多乙烯基硅油、3-8 重量份触变剂、0.1-0.3重量份催化剂组成，并混合均匀；B组分由0-30重量份端乙烯基硅 油、20-50重量份乙烯基MQ硅树脂、10-20重量份扩链剂、2-5重量份含氢硅油、1-2重量份增 粘剂、及0.01-0.05重量份抑制剂组成。A、B组分按照重量配比1:1混合均勾、真空脱泡后，即 得到所述LED芯片封装用触变胶。
[0007] 进一步地，所述的端乙烯基硅油粘度范围300-100000mPa. S，乙烯基含量 0.07wt%-0.53wt%。
[0008] 进一步地，所述的多乙烯基硅油的粘度5000-10000mPa.s，乙烯基含量5wt%- 10wt% 〇
[0009 ]进一步地，所述的乙烯基MQ树脂是指MQ树脂溶于乙烯基硅油的混合物，其中MQ树 脂的含量为50_60wt%，乙烯基含量为0.9-1.3wt%。
[0010] 进一步地，所述的扩链剂是仅两端含氢的端含氢硅油，粘度为1000-1500mPa.s。
[0011] 进一步地，所述的触变剂是由处理剂处理过的气相二氧化硅；
[0012] 进一步地，所述处理剂选自四甲基环四硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氮 烷，优选四甲基环四硅氧烷。
[0013]进一步地，所述的含氢硅油的氢含量0.5wt%-1.5wt%。所述的增粘剂由乙烯基三 烷氧基硅烷、烯丙基缩水甘油醚、KH560、KH570中的一种或多种按任意配比混合组成。
[0014]进一步地，所述的催化剂由氯铂酸-异丙醇络合物、氯铂酸-聚硅氧烷络合物的一 种或多种按任意配比混合组成，优选铂含量3000ppm的氯铂酸与聚硅氧烷络合物。
[0015]进一步地，所述的抑制剂是炔醇类化合物，优选乙炔环己醇。
[0016] 相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
[0017] (1)配方中加入扩链剂，其粘度在1000-1500mPa. s，降低了体系粘度，有利于荧光 粉的分散均匀。触变胶硫化时，扩链剂的两端硅氢键与端乙烯基硅油发生反应，极大提高了 分子链的长度，会使配方中低粘度的乙烯基硅油起到高粘度乙烯基硅油的作用，从而大幅 提高了封装胶的断裂伸长率。
[0018] (2)配方中加入多乙烯基硅油，多乙烯基硅油中的乙烯基相对集中。触变胶硫化 后，局部交联密度提高，集中交联点增加，有助于提高了封装胶的撕裂强度、拉伸强度。
[0019] (3)本发明提供的触变胶的触变剂是经过改性后，具备疏水性，有利于与液体硅橡 胶基体混溶，也有利于触变剂表面的硅羟基与液体硅橡胶基体形成氢键。这类氢键的存在， 赋予触变胶高触变性，点胶及后期硫化都不会出现灯丝表面包裹的封装胶变形的情况。
[0020] (4)本发明提供的触变胶硫化后，拉伸强度、撕裂强度高及断裂伸长率高，在冷热 冲击实验后，出现胶裂、死灯的比率极低，极大提高了封装有LED芯片的灯丝的耐冷热冲击 能力，对芯片起到优良的保护作用。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合实施例对本发明所述的一种LED芯片封装用触变胶的制备方法进一步说 明：
[0022] 实施例1
[0023] A组分由60重量份5000mPa.s的端乙烯基硅油、5重量份粘度5000mPa.s及乙烯基含 量5wt %的多乙烯基硅油、5重量份触变剂、0.1重量份催化剂组成，并混合均匀;B组分由50 重量份乙烯基含量〇.9wt%及MQ树脂的含量为60wt%的乙烯基MQ硅树脂、15重量粘度 1500mPa. s的份扩链剂、3重量份氢含量1.5wt %含氢硅油、2重量份KH560、0.01重量份抑制 剂组成，并混合均匀;A:B组分按照重量份1:1比例混合均匀、真空脱泡后，即得到所述LED芯 片封装用触变胶。触变胶的硫化温度为80°C，时间5h。
[0024] 实施例2
[0025] A组分由30重量份粘度300mPa.s的端乙烯基硅油20重量份粘度5000mPa.s的端乙 烯基硅油10重量份粘度l〇〇〇〇〇mPa.s的端乙烯基硅油、2重量份粘度lOOOOmPa.s及乙烯基含 量lOwt %的多乙烯基硅油、8重量份触变剂、0.1重量份催化剂组成，并混合均匀;B组分由30 份粘度3500mPa.s的端乙烯基硅油、25重量份乙烯基含量0.9wt%及MQ树脂的含量为60wt% 的乙烯基MQ硅树脂、12重量份粘度lOOOmPa. s的扩链剂、2.5重量份氢含量1.23wt%含氢硅 油、1重量份KH560、0.01重量份抑制剂;A: B组分按照重量份1:1比例混合均匀、真空脱泡后， 即得到所述LED芯片封装用触变胶。触变胶的硫化温度为90°C，时间4.5h。
[0026] 实施例3
[0027] A组分由40重量份lOOOmPa.s的端乙烯基硅油、20重量份lOOOOmPa.s的端乙烯基硅 油、5重量份粘度5000mPa.s及乙烯基含量5wt%的多乙烯基硅油、5重量份触变剂、0.3重量 份催化剂组成，并混合均匀;B组分由30份粘度5000mPa. s的端乙烯基硅油、20重量份乙烯基 含量1.3wt%及MQ树脂的含量为50wt%的乙烯基MQ硅树脂、13重量份粘度1200mPa.s的扩链 剂、5重量份氢含量0.8wt%含氢硅油、2重量份烯丙基缩水甘油醚、0.05重量份抑制剂组成， 并混合均匀;A:B组分按照重量份1:1比例混合均匀、真空脱泡后，即得到所述LED芯片封装 用触变胶。触变胶的硫化温度为200°C，时间0.5h。
[0028] 实施例4
[0029] A组分由20重量份350mPa.s的端乙烯基硅油、20重量份3500mPa.s的端乙烯基硅油 20重量份20000mPa. s的端乙烯基硅油、7重量份粘度5000mPa. s及乙烯基含量5wt %的多乙 烯基硅油、3重量份触变剂、0.2重量份催化剂组成，并混合均匀；B组分由10重量份粘度 14000mPa.s的端乙烯基硅油、35重量份乙烯基含量0.9wt%及MQ树脂的含量为60wt%的乙 烯基MQ硅树脂、20重量份粘度1200mPa. s的扩链剂、3重量份氢含量1.5wt %含氢硅油、2重量 份烯丙基缩水甘油醚、0.03重量份抑制剂组成，并混合均匀;A:B组分按照重量份1:1比例混 合均匀、真空脱泡后，即得到所述LED芯片封装用触变胶。触变胶的硫化温度为180°C，时间 lh〇
[0030] 实施例5
[0031] A组分由40重量份3500mPa.s的端乙烯基硅油、20重量份lOOOOmPa.s的端乙烯基硅 油、6重量份粘度5000mPa. s及乙烯基含量5wt %的多乙烯基硅油、4重量份触变剂、0.2重量 份催化剂组成，并混合均匀;B组分由10重量份粘度5000mPa. s的端乙烯基硅油、45重量份乙 烯基含量0.96wt %及MQ树脂的含量为55wt %的乙烯基MQ硅树脂、10重量份粘度1500mPa. s 的扩链剂、3.5重量份氢含量1.3wt %含氢硅油、1.5重量份乙烯基三甲氧基硅烷、0.03重量 份抑制剂组成，并混合均匀;A:B组分按照重量份1:1比例混合均匀、真空脱泡后，即得到所 述LED芯片封装用触变胶。触变胶的硫化温度为160 °C，时间2h。
[0032] 实施例6
[0033] A组分由20重量份500mPa.s的端乙烯基硅油、30重量份3500mPa.s的端乙烯基硅 油、10重量份60000mPa. S的端乙烯基硅油、4重量份粘度lOOOOmPa. S及乙烯基含量5wt%的 多乙烯基硅油、6重量份触变剂、0.2重量份催化剂组成，并混合均匀;B组分由10重量份粘度 14000mPa.s的端乙烯基硅油、35重量份乙烯基含量1.2wt%及MQ树脂的含量为60wt%的乙 烯基MQ硅树脂、20重量份粘度1 OOOmPa. s的扩链剂、3.5重量份氢含量1.23wt %含氢硅油、1 重量份乙烯基三甲氧基硅烷及0.5重量份KH560、0.02重量份抑制剂组成，并混合均匀;A: B 组分按照重量份1:1比例混合均匀、真空脱泡后，即得到所述LED芯片封装用触变胶。触变胶 的硫化温度为150°C，时间3h。
[0034] 实施例7
[0035] A组分由60重量份3500mPa.s的端乙烯基硅油、4重量份粘度5000mPa.s及乙烯基含 量5wt %的多乙烯基硅油、6重量份触变剂、0.2重量份催化剂组成，并混合均匀；B组分由 16.5重量份粘度5000mPa. s的端乙烯基硅油、25重量份乙烯基含量1.2wt%及MQ树脂的含量 为55wt %的乙烯基MQ硅树脂、20重量份粘度1200mPa. s的扩链剂、7重量份氢含量0.5wt %含 氢硅油、1.5重量份KH570、0.02重量份抑制剂组成，并混合均匀;A: B组分按照重量份1:1比 例混合均匀、真空脱泡后，即得到所述LED芯片封装用触变胶。触变胶的硫化温度为140°C， 时间3.5h。
[0036] 实施例8
[0037] A组分由20重量份500mPa.s的端乙烯基硅油、30重量份3500mPa.s的端乙烯基硅油 10重量份60000mPa.s的端乙烯基硅油、3重量份粘度5000mPa.s及乙烯基含量10wt%的多乙 烯基硅油、7重量份触变剂、0.2重量份催化剂组成，并混合均匀；B组分由9.5重量份粘度 14000mPa.s的端乙烯基硅油、35重量份乙烯基含量1.2wt%及MQ树脂的含量为60wt%的乙 烯基MQ硅树脂、18重量份粘度1200mPa. s的扩链剂、6.4重量份氢含量0.75wt %含氢硅油、 1.1重量份KH570、0.02重量份抑制剂组成，并混合均匀;A:B组分按照重量份1:1比例混合均 匀、真空脱泡后，即得到所述LED芯片封装用触变胶。触变胶的硫化温度为150°C，时间3h。
[0038] 实施例1-8的LED芯片封装用触变胶的性能测试表1所示，其中触变指数是剪切速 率δ?^/δΟ?Γ1的粘度比值，透光率是1mm厚膜，450nm的值。
[0039] 表 1
[0041 ]从表1可见，实施例1-8制备的触变胶，触变指数高且可控，撕裂强度高于17KN/m， 拉伸强度高于6.6MPa，断裂伸长率均高于540%，透光率均高于90。
[0042]使用本发明提供的触变胶封装的灯丝，并以CN104789186A为对比例，冷热冲击实 验测试结果如表2所示，测试条件是-40 °C/20min，120 °C/20min，100个循环，300个循环，500 个循环。
[0043]表 2
[0046]从表2可见，本发明的触变胶用于灯丝封装后，灯丝耐冷热冲击能力优异，500个循 环后，实施例1-8均没有出现胶裂、死灯现象。
【主权项】
1. 一种LED芯片封装用触变胶，其特征在于，所述触变胶是由A、B双组份组成。A组分主 要由60重量份端乙烯基硅油、2-7重量份多乙烯基硅油、3-8重量份触变剂、0.1-0.3重量份 催化剂等组成，并混合均匀;B组分主要由0-30重量份端乙烯基硅油、20-50重量份乙烯基MQ 硅树脂、10-20重量份扩链剂、2-5重量份含氢硅油、1-2重量份增粘剂、0.01-0.05重量份抑 制剂等组成。A、B组分按照重量配比1:1混合均匀、真空脱泡后，即得到所述LED芯片封装用 触变胶。2. 根据权利要求1所述LED芯片封装用触变胶，其特征在于，所述的端乙烯基硅油粘度 范围 300-1 OOOOOmPa · s，乙烯基含量0 · 07wt % -0 · 53wt %。3. 根据权利要求1所述LED芯片封装用触变胶，其特征在于，所述的多乙烯基硅油的粘 度5000-10000mPa. s，乙烯基含量5wt%_10wt%。4. 根据权利要求1所述LED芯片封装用触变胶，其特征在于，所述的乙烯基MQ树脂是指 MQ树脂溶于乙烯基硅油的混合物，其中MQ树脂的含量为50-60wt%，乙烯基含量为0.9_ 1 · 3wt% 〇5. 根据权利要求1所述LED芯片封装用触变胶，其特征在于，所述的扩链剂是仅两端含 氢的端含氢硅油，粘度为1000_1500mPa.s。6. 根据权利要求1所述LED芯片封装用触变胶，其特征在于，所述的触变剂是由处理剂 处理过的气相二氧化硅。7. 根据权利要求1所述LED芯片封装用触变胶，其特征在于，所述处理剂选自四甲基环 四硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氮烷，优选四甲基环四硅氧烷。8. 根据权利要求1所述LED芯片封装用触变胶，其特征在于，所述的含氢硅油的氢含量 0.5wt%-1.5wt%。所述的增粘剂由乙烯基三烷氧基硅烷、烯丙基缩水甘油醚、KH560、KH570 中的一种或多种按任意配比混合组成。9. 根据权利要求1所述LED芯片封装用触变胶，其特征在于，所述的催化剂由氯铂酸-异 丙醇络合物、氯铂酸-聚硅氧烷络合物的一种或多种按任意配比混合组成，优选铂含量 3000ppm的氯铂酸与聚硅氧烷络合物。10. 根据权利要求1所述LED芯片封装用触变胶，其特征在于，所述的抑制剂是炔醇类化 合物，优选乙炔环己醇。
【文档编号】C09J11/06GK105950105SQ201610531686
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】韩志远, 江昊, 张利安, 高传花, 林天翼
【申请人】杭州福斯特光伏材料股份有限公司