CN103602309B - 一种led大功率封装硅胶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED大功率封装硅胶，由重量比为1:1的组分A和组分B组成；所述组分A由以下重量份的原料组成：主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂50～60份、甲基乙烯基硅油35-45份、铂系催化剂0.1～0.3份、偶联剂1～5份；所述组分B由以下重量份的原料组成：主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂50～60份，交联剂15～25份，甲基乙烯基硅油20-35份，抑制剂0.1～0.3份。本发明的有益效果是提高了体系固化后的硬度、耐热性及耐硫化性，且在高温紫外光下不易黄变。

Description

一种LED大功率封装硅胶
技术领域
本发明涉及一种有机硅胶，特别涉及一种用于LED封装的大功率封装硅胶，属于胶黏剂领域。
背景技术
LED是一种绿色照明光源，主要优点是发光效率高。大功率LED作为第四代电光源，被赋予“绿色照明光源”之称，具有体积小、功率大、亮度高、安全电压低、寿命长、光电转换效率高、响应速度快、节能、环保等优良特性。高透明、抗变色、耐高温、使用寿命长是LED封装胶首选的必要条件。
目前，LED所用封装材料主要有环氧树脂、有机硅。环氧树脂内应力过大，易黄变，耐高/低温性能差，耐老化性能差。而有机硅材料内应力小，耐腐蚀，耐高/低温性能好，不黄变，透光率也高于环氧树脂，因此迅速取代环氧树脂，被广泛用于LED封装领域。
但大功率LED因热量释放多，对其封装材料的固化速度、耐热性、高温黄变性、透光稳定性和散热性等方面要求更高。
低折射率的有机硅材料大部分交联密度低，透氧率高，耐硫化性能差；高折射率有机硅材料，虽然光通量比低折射率有机硅封装材料高，但因为所用原料侧链含有大量苯环，所以长期高温紫外光照射下，封装材料易黄变，发生光衰，从而导致光通量下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种LED大功率封装硅胶。
本发明解决技术问题的技术方案如下：所述的LED封装硅胶由重量比为1:1的组分A和组分B组成；
所述组分A由以下重量份的原料组成：主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂50～60份、甲基乙烯基硅油35-45份、铂系催化剂0.1～0.3份、偶联剂1～5份；
所述组分B由以下重量份的原料组成：主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂50～60份，交联剂15～25份，甲基乙烯基硅油20-35份，抑制剂0.1～0.3份。
本发明的有益效果是：本发明的LED封装硅胶由A、B组分组成，A组分在反应中提供提高强度及硬度的树脂、乙烯基、催化剂与粘接剂，B组分提供提高强度及硬度的树脂、交联剂、乙烯基及抑制剂，本发明的LED封装硅胶，以主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂作为基体树脂，既含有乙烯基可以参与交联反应，还含有嵌段脂环，脂环的存在提高了体系固化后的硬度，并提高了耐热性，且在高温紫外光下不易黄变，硅树脂及乙烯基的存在使体系固化后透氧性下降，耐硫化性提高。甲基乙烯基硅油的加入提高了体系的韧性，降低了体系的粘度。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述的主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂分子式为： 
其中，Me为甲基，Vi为乙烯基；a的范围0.4-0.86，b的范围0.14-0.6.
进一步，所述铂系催化剂为铂-甲基苯基聚硅氧烷配合物，含铂量为3000～7000ppm。
进一步，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷
进一步，所述交联剂为高含氢聚甲基氢硅氧烷。
进一步，所述抑制剂优选为乙炔基环己醇。
本发明所述的LED封装硅胶的制备方包括A组分的制备步骤及B组分的制备步骤；其中，
所述A组分的制备步骤如下：将50～60份主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂、35-45份甲基乙烯基硅油、0.1～0.3份铂系催化剂和1～5份偶联剂依次加入搅拌机内，混合搅拌均匀，即得所述A组分；
所述B组分的制备步骤如下：将50～60份主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂，15～25份交联剂，20-35份甲基乙烯基硅油，0.1～0.3份抑制剂依次加入搅拌机内，混合搅拌均匀，即得所述B组分；
使用时，将所述A组分、B组分按重量比为1:1 的配比混合均匀，真空脱泡至样品无泡，点胶或灌胶于待封装件上，先在100 ℃温度下加热1小时，再在150℃加热4小时，然后固化即可。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
A:主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂50 份
甲基乙烯基硅油45份
铂系催化剂0.1份
偶联剂4.9份；
B: 主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂50份
交联剂高含氢聚甲基氢硅氧烷15份
甲基乙烯基硅油34.9份
抑制剂0.1份
将A、B组分按重量比1:1的比例称量，然后混合均匀，脱泡30分钟，将混合物点胶至经过处理的3528LED支架上。
固化条件：先在100℃加热1小时，再在150℃加热4小时。
实施例2
A:主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂60 份
甲基乙烯基硅油38.7份
铂系催化剂0.3份
偶联剂1份；
B: 主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂60份
交联剂高含氢聚甲基氢硅氧烷25份
甲基乙烯基硅油20.7份
抑制剂0.3份
将A、B组分按重量比1:1的比例称量，然后混合均匀，脱泡20分钟，将混合物点胶至经过处理的3528LED支架上。
固化条件：先在100℃加热1小时，再在150℃加热4小时。
实施例3
A:主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂55 份
甲基乙烯基硅油41.8份
铂系催化剂0.2份
偶联剂3份；
B: 主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂60份
交联剂高含氢聚甲基氢硅氧烷20份
甲基乙烯基硅油24.8份
抑制剂0.2份
将A、B组分按重量比1:1的比例称量，然后混合均匀，脱泡40分钟，分别根据GB/T528-2009要求制作片材，将混合物在模具内流平。
固化条件：先在100℃加热1小时，再在150℃加热4小时。
实施例4
A:主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂53份
甲基乙烯基硅油35份
铂系催化剂0.15份
偶联剂1.5份；
B: 主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂55份
交联剂高含氢聚甲基氢硅氧烷18份
甲基乙烯基硅油22.5份
抑制剂0.3份
将A、B组分按重量比1:1的比例称量，然后混合均匀，脱泡25分钟，将混合物点胶至经过处理的3528LED支架上。
固化条件：先在100℃加热1小时，再在150℃加热4小时。
实施例5
A:主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂58份
甲基乙烯基硅油36.9份
铂系催化剂0.25份
偶联剂2份；
B: 主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂55份
交联剂高含氢聚甲基氢硅氧烷23份
甲基乙烯基硅油25份
抑制剂0.2份
将A、B组分按重量比1:1的比例称量，然后混合均匀，脱泡35分钟，分别根据GB/T528-2009要求制作片材，将混合物在模具内流平。
固化条件：先在100℃加热1小时，再在150℃加热4小时。
实施例6
A:主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂60 份
甲基乙烯基硅油43.1份
铂系催化剂0.3份
偶联剂2.5份；
B: 主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂58份
交联剂高含氢聚甲基氢硅氧烷23份
甲基乙烯基硅油28份
抑制剂0.2份
将A、B组分按重量比1:1的比例称量，然后混合均匀，脱泡20分钟，分别根据GB/T528-2009要求制作片材，将混合物在模具内流平。
固化条件：先在100℃加热1小时，再在150℃加热4小时。
实施例7
A:主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂57份
甲基乙烯基硅油44.5份
铂系催化剂0.1份
偶联剂3.5份；
B: 主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂53份
交联剂高含氢聚甲基氢硅氧烷25份
甲基乙烯基硅油30份
抑制剂0.1份
将A、B组分按重量比1:1的比例称量，然后混合均匀，脱泡30分钟，将混合物点胶至经过处理的3528LED支架上。
固化条件：先在100℃加热1小时，再在150℃加热4小时。
实施例8
A:主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂52 份
甲基乙烯基硅油45份
铂系催化剂0.2份
偶联剂5份；
B: 主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂50份
交联剂高含氢聚甲基氢硅氧烷15份
甲基乙烯基硅油33.5份
抑制剂0.3份
将A、B组分按重量比1:1的比例称量，然后混合均匀，脱泡40分钟，分别根据GB/T528-2009要求制作片材，将混合物在模具内流平。
固化条件：先在100℃加热1小时，再在150℃加热4小时。
对比实施例
A:乙烯基MQ树脂55 份
甲基乙烯基硅油41.8份
铂系催化剂0.2份
偶联剂3份；
B:乙烯基MQ树脂60份
交联剂高含氢聚甲基氢硅氧烷25份
甲基乙烯基硅油14.8份
抑制剂0.2份
将A、B组分按重量比1:1的比例称量，然后混合均匀，脱泡40分钟，分别根据GB/T528-2009要求制作片材，将混合物在模具内流平。
固化条件：先在100℃加热1小时，再在150℃加热4小时。
 测试一：将固化封装硅胶后的LED芯片（3528）的样品进行光通量测试，150℃100h后再次进行光通量测试，根据衰减量计算光衰；         测试二：将固化封装硅胶后的LED芯片（3528）的样品进行硫化光衰实验，样品放置于100ml密闭玻璃瓶内，瓶内放置0.2g粉末硫，在60℃密闭条件下放置24h，并用LED光衰测试仪测试光衰；测试三：根据GB/T528-2009 要求制作哑铃状硅胶样件，用拉力机测试拉伸强度；测试四：用邵氏D硬度计测试固化后硅胶的硬度，测试方法根据GB/ T2411-2008。
表1 性能指标表
性能指标﹨样品 高温后光衰（%） 硫化后光衰（%） 拉伸强度（MPa） 固化后硬度（D）
实施例1  1.2 4.85 6.32 68
实施例2  1.12 4.51 6.85 72
实施例3 1.15 4.64 6.53 71
实施例4 1.18 4.52 6.30 69
实施例5 1.15 4.82 6.35 67
实施例6 1.13 4.53 6.78 71
实施例7 1.17 4.61 6.55 70
实施例8 1.19 4.83 6.35 68
对比实施例  1.62  21 5.45 30
从以上对比数据可以看出，主链含有嵌段氢化双酚A结构单元的乙烯基硅树脂的引入，提高了产品的耐温性，耐硫化性、强度和硬度。

Claims (5)

1.一种LED 大功率封装硅胶，其特征在于，由重量比为1:1 的组分A 和组分B 组成；所述组分A 由以下重量份的原料组成：主链含有嵌段氢化双酚A 结构单元的乙烯基硅树脂50 ～ 60 份、甲基乙烯基硅油35-45 份、铂系催化剂0.1 ～ 0.3 份、偶联剂1 ～ 5 份；所述组分B 由以下重量份的原料组成：主链含有嵌段氢化双酚A 结构单元的乙烯基硅树脂50 ～ 60 份，交联剂15 ～ 25 份，甲基乙烯基硅油20-35 份，抑制剂0.1 ～ 0.3 份；所述的主链含有嵌段氢化双酚A 结构单元的乙烯基硅树脂的分子式为：
 
其中，Me 为甲基，Vi 为乙烯基，a 的范围为0.4-0.86，b 的范围为0.14-0.6。
2.根据权利要求1 所述的一种LED 大功率封装硅胶，其特征在于所述铂系催化剂为铂- 甲基苯基聚硅氧烷配合物，含铂量为3000 ～ 7000ppm。
3.根据权利要求1 所述的一种LED 大功率封装硅胶，其特征在于所述偶联剂为γ- 缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
4.根据权利要求1 所述的一种LED 大功率封装硅胶，其特征在于所述交联剂为高含氢聚甲基氢硅氧烷。
5.根据权利要求1 所述的一种LED 大功率封装硅胶，其特征在于所述抑制剂为乙炔基环己醇。
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