一种UV-LED封装胶及其制备方法与流程

文档序号:16267637发布日期:2018-12-14 22:01阅读:265来源:国知局
本发明属于led封装领域,具体涉及一种uv-led封装胶及其制备方法。
背景技术
uv-led是led的一种,发射单波长的不可见光,一般在400nm以下。uv-led和传统的汞灯相比,具有省电节能、热损失较少,寿命长、波长较集中等特点,是一种新型的环保型光源,广受市场的青睐。目前,uv-led的封装主要沿用白光led的封装方式,仍然采用有机硅树脂作为封装材料,但由于uv-led的波长更短,辐射能量更高,因此对封装材料的性能有更高的要求。传统的有机硅封装材料主要有甲基硅胶和苯基硅胶,甲基硅胶具有很好的耐热及耐紫外性能,但折射率偏低,led的出光效率低,而且由于硬度较低,抗硫化性能较差;苯基硅胶折射率高、硬度高,具有较好的出光效率及抗硫化性能,但其耐温、耐紫外性能较差,容易产生黄变,长时间点亮光衰较大。综上所述,亟需一种折射率高、耐温性能好的uv-led封装胶。技术实现要素:为了克服现有技术的不足,本发明提供一种折射率高、耐温性能好的uv-led封装胶。本发现中折射率高是相对高低,并不特指某个具体数值,耐温性能好也是相对现有技术而言。为解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:一种uv-led封装胶,由a组分和b组分按质量比为1:1混合而成;a组分包括以下质量份数成分:含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂90~98份;铂催化剂0.01~0.5份;b组分包括以下质量份数成分:含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂30~50份;含金刚烷基的甲基含氢硅油50~70份;a组分和b组分中的含金刚烷的甲基乙烯基硅树脂的平均结构式为:含金刚烷的甲基乙烯基硅树脂的平均结构式中,r1、r2、r3为甲基或金刚烷基,r1、r2和r3中至少有一种为金刚烷基,5≤x≤30,5≤y≤10;含金刚烷基的甲基含氢硅油的平均分子式为:含金刚烷基的甲基含氢硅油的平均分子式中,r为甲基、氢和金刚烷基中的一种,5≤z≤20。优选的,b组分中还包括抑制剂,b组分包括以下重量份数成分:含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂30~50份;含金刚烷基的甲基含氢硅油50~70份;抑制剂0.01~0.5份。通过加入抑制剂对铂催化剂的催化效果进行抑制,从而控制反应速率,避免反应过快。优选的,抑制剂为甲基丁炔醇、乙炔基环己醇和苯基丁炔醇中的至少一种。采用甲基丁炔醇、乙炔基环己醇和苯基丁炔醇作为抑制剂,一方面,能有效抑制铂催化剂的催化效果,使反应速率可控,预留足够的操作时间;另一方面,甲基丁炔醇、乙炔基环己醇和苯基丁炔醇沸点较低,便于除去,防止抑制剂的残留影响封装胶的性能。优选的,铂催化剂为铂-乙烯基硅烷络合催化剂。优选的,铂-乙烯基硅烷络合催化剂中铂含量为5000ppm优选的,a组分中还包括耐热剂,a组分包括以下重量份数成分:含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂90~98份;耐热剂1~5份;催化剂0.01~0.5份。通过添加耐热剂增强封装胶的耐热性能。优选的,耐热剂为聚硅氧烷改性的纳米氧化铈。聚硅氧烷改性的纳米氧化铈与含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂较好的相容性,聚硅氧烷改性的纳米氧化铈改善封装胶耐热性的同时,对封装胶的性能影响较小。优选的,a组分中还包括增粘剂,a组分包括以下重量份数成分:含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂90~98份;增粘剂1~5份;催化剂0.01~0.5份。通过添加增粘剂,提高封装胶的粘接力。优选的,增粘剂为硅烷偶联剂kh-560和硅烷偶联剂kh-561中的至少一种。硅烷偶联剂kh-560和硅烷偶联剂kh-561外观无色透明,应用于uv-led封装胶中,固化后对uv-led的出光效果影响较小,可有效提高封装胶与支架镀银层的粘结力。本发明还提供一种uv-led封装胶的制备方法,包括以下步骤:称取对应质量份数的a组分中各成分,依次加入到真空搅拌机中,混合均匀即得a组分;称取对应质量份数的b组分中各成分,依次加入到真空搅拌机中,混合均匀即得b组分;将a组分和b组分,按质量比1:1加入到真空搅拌机中,混合均匀,得到封装胶。通过将反应物在a组分和b组分中分别预混合均匀,再将a组分和b组分混合反应,避免直接将所有原料混合,防止在搅拌分散过程中局部反应过快导致反应失败。相对于现有技术而言,本发明具有以下有益效果:选用特定的平均分子式的含金刚烷的甲基乙烯基硅树脂和含有金刚烷基的甲基含氢硅油作为基胶,在铂催化剂的催化作用下反应得到封装胶,相对于现有技术中而言,本发明封装胶具有较高的折射率、良好的抗硫化性能、优异的耐紫外性能。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。实施例1一种uv-led封装胶,由a组分和b组分按质量比为1:1混合而成;a组分包括以下成分:a组分包括以下成分:含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂30g;含金刚烷基的甲基含氢硅油69.99g;甲基丁炔醇0.01g;本实施例uv-led封装胶制备方法包括以下步骤:a)称取90g含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂、5g聚硅氧烷改性纳米氧化铈(东莞鲁跃ahr-3)、4.99g的硅烷偶联剂kh-560和0.01g铂-乙烯基硅烷络合催化剂(铂含量:5000ppm),依次加入到真空搅拌机中,混合均匀即可得a组分;b)称取30g含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂、69.99g含金刚烷基的甲基含氢硅油、0.01g的甲基丁炔醇,依次加入到真空搅拌机中,混合均匀即可得b组分;c)将a组分和b组分,按质量比1:1加入到真空搅拌机中,混合均匀,得到封装胶。实施例2一种uv-led封装胶,由a组分和b组分按质量比为1:1混合而成;a组分包括以下成分:a组分包括以下成分:含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂49.5g;含金刚烷基的甲基含氢硅油50g;苯基丁炔醇0.5g;本实施例uv-led封装胶制备方法包括以下步骤:a)称取97.5g含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂、1g聚硅氧烷改性纳米氧化铈(东莞鲁跃ahr-3)、1g的硅烷偶联剂kh-561和0.5g铂-乙烯基硅烷络合催化剂(铂含量:5000ppm),依次加入到真空搅拌机中,混合均匀即可得a组分;b)称取49.5g含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂、50g含金刚烷基的甲基含氢硅油、0.5g的苯基丁炔醇,依次加入到真空搅拌机中,混合均匀即可得b组分;c)将a组分和b组分,按质量比1:1加入到真空搅拌机中,混合均匀,得到封装胶。实施例3一种uv-led封装胶,由a组分和b组分按质量比为1:1混合而成;a组分包括以下成分:a组分包括以下成分:含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂50g;含金刚烷基的甲基含氢硅油49.5g;乙炔基环己醇0.5g;本实施例uv-led封装胶制备方法包括以下步骤:a)称取90g含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂、4.5g聚硅氧烷改性纳米氧化铈(东莞鲁跃ahr-3)、5g的硅烷偶联剂kh-561和0.5g铂-乙烯基硅烷络合催化剂(铂含量:5000ppm),依次加入到真空搅拌机中,混合均匀即可得a组分;b)称取50g含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂、49.5g含金刚烷基的甲基含氢硅油、0.5g的乙炔基环己醇,依次加入到真空搅拌机中,混合均匀即可得b组分;c)将a组分和b组分,按质量比1:1加入到真空搅拌机中,混合均匀,得到封装胶。对比例1a)称取94.5g甲基乙烯基硅树脂、5g的kh-561和0.5g铂-乙烯基硅烷络合催化剂(pt含量:5000ppm),依次加入到真空搅拌机中,混合均匀即可得a组分;b)称取50g甲基乙烯基硅树脂、49.5g甲基含氢硅油、0.5g的乙炔基环己醇,依次加入到真空搅拌机中,混合均匀即可得b组分;c)将a组分和b组分,按质量比1:1加入到真空搅拌机中,混合均匀,得到封装胶。对比例2a)称取94.5g苯基乙烯基硅树脂、5g的kh-561和0.5g铂-乙烯基硅烷络合催化剂(pt含量:5000ppm),依次加入到真空搅拌机中,混合均匀即可得a组分;b)称取50g苯基乙烯基硅树脂、49.5g苯基含氢硅油、0.5g的乙炔基环己醇,依次加入到真空搅拌机中,混合均匀即可得b组分;c)将a组分和b组分,按质量比1:1加入到真空搅拌机中,混合均匀,得到封装胶。对比例3a)称取90g含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂、5g的kh-561、4.5g巴斯夫1076和0.5g铂-乙烯基硅烷络合催化剂(pt含量:5000ppm),依次加入到真空搅拌机中,混合均匀即可得a组分;b)称取50g含金刚烷基的甲基乙烯基硅树脂、49.5g含金刚烷基的甲基含氢硅油、0.5g的乙炔基环己醇,依次加入到真空搅拌机中,混合均匀即可得b组分;c)将a组分和b组分,按质量比1:1加入到真空搅拌机中,混合均匀,得到封装胶。将实施例1~3和对比例1~3制备的uv-led封装胶进行如下性能测试,测试结果如表1所示。(1)折射率测试:按照gb/t6488-2008《液体化工产品折光率的测定方法》测定。抗硫化测试:将封装胶点胶固化后置于1g/100ml硫粉环境中,80℃硫化8h,测量硫化前后led的光衰情况。(3)耐紫外测试:将封装胶用于封装uv-led(395nm)芯片,于60ma下点亮老化1000h,测量点亮前后的光衰情况。(4)耐温性能测试:将封装胶固化后,200℃烘烤24h,检测烘烤前后硬度变化,硬度按照hg/t2413.2-1992《胶辊表观硬度的测定邵尔硬度计法》测定。表1实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3折射率@25℃1.541.541.541.411.541.54硫化后光衰<3.0%<3.0%<3.0%10.0%<3.0%<3.0%点亮1000h后光衰<10%<10%<10%<10%15%<10%200℃/24h硬度变化<5d<5d<5d8d10d9d从表1中可以看出,对比实施例和对比例1说明,本发明相对于甲基硅胶具有更高的折射率,硫化后光衰更低,烘烤后硬度变化更小;对比实施例和对比2说明,本发明相对于苯基硅胶具有更好耐紫外性能,烘烤后硬度变化更小;对比实施例和对比例3说明,相对于常规耐热剂来说,本发明具有更好的耐温性能,烘烤后硬度变化更小。以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12
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