CN104710796B - 一种cob封装用有机硅封装硅胶组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机硅封装硅胶组合物，特别涉及一种用于COB封装的有机硅封装硅胶组合物。本发明所采用的技术方案是：该组合物由A组分和B组分按重量1：1组成，所述A组分由以下重量份数的原料组成：甲基乙烯基硅树脂50～60份，甲基乙烯基硅油30～40份、催化剂0.1～0.3份，粘接剂3～5份，所述B组份由以下重量份数的原料组成：甲基硅树脂50～60份，甲基乙烯基硅油30～40份，交联剂1～4份，抑制剂0.4～0.5份。与现有技术相比，本发明提供的一种COB封装用有机硅封装硅胶组合物具有光衰性能好，耐硫化性能强，密封性能、耐老性能好，耐候性能好，抗黄变，易脱泡，便于操作等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机硅封装硅胶组合物，特别涉及一种用于COB封装的有机硅封装硅胶组合物。
背景技术
所谓COB封装，是指芯片直接在基板上进行绑定封装。主要用来解决小功率芯片制造大功率LED灯的问题，可以分散芯片散热，提高光效，同时改善LED灯的眩光效应，减少人们对LED灯眩光的不适感。
COB LED越来越多被LED灯厂家接受，使用COB最常遇到的问题是，这么大的功率集中于很小的面积内，散热的问题是比较严重的挑战。因为COB在使用的过程中，过高的温度会使封装胶水容易造成开裂，硫化等现象，降低了其使用寿命。COB在散热，耐硫化，结合度，透光率等一系列的问题上，对胶水提出了更高的要求。
申请号为201410408000.5的中国发明专利公开了一种大功率COB封装用低光衰有机硅固晶胶，具有如下组分：其原料组成及各组分的重量份为：甲基苯基乙烯基聚硅氧烷树脂65～80份，甲基苯基乙烯基硅油5～10份，交联剂10～ 25份，粘着力剂 3～6份，纳米气相法白炭黑1～5份，光衰控制剂5～10份， 催化剂 0.3～1份，抑制剂0.2～0.5 份。该技术方案仍存在一定的缺陷：需要加入纳米气相白炭黑，容易造成胶水的透光率下降，导致光通量下降，影响出光效率。
发明内容。
本发明要解决的技术问题就是克服以上缺陷，提出一种COB封装用有机硅封装硅胶组合物及其制备方法的技术方案，改善了光衰性能、耐硫化性能，其密封性能、耐候性能也得到提高，而且易脱泡、便于操作。
本发明所采用的技术方案是：
一种COB封装用有机硅封装硅胶组合物，由A组分和B组分按重量1：1组成，所述A组分由以下重量份数的原料组成：甲基乙烯基硅树脂50～60份，甲基乙烯基硅油30～40份，催化剂0.1～0.3份，粘接剂3～5份，所述B组份由以下重量份数的原料组成：甲基硅树脂50～60份，甲基乙烯基硅油30～40，交联剂1～4份，抑制剂0.4～0.5份。
本技术方案可以优化为，所述甲基乙烯基硅树脂分子结构中由M、T、Q链节选择性的组合构成主链，其结构如下：
（Me3SiO0.5）a（ViMe2SiO0.5）b（MeSiO1.5）c(SiO2)d，其中a+b+c/d=0.75～1.5，a=0.25～0.5 ，b=0.25～0.5，c=0.25～0.5，d=1
本技术方案还可以优化为，所述的甲基乙烯基硅油的粘度为500-15000 mpa.s，其结构式如下：
进一步优化为，所述的催化剂是铂系催化剂；所述铂系催化剂为氯铂酸的醇溶液、铂-乙烯基硅氧烷配合物、铂烯烃配合物中的任意一种，含量为3000-7000ppm。
还可以优化为，所述的抑制剂为炔醇类物质、含烯烃基环状硅氧烷低聚物、苯并三唑中的任意一种。
具体地，所述的炔醇类物质是指乙炔基环己醇。
再进一步优化为，所述的甲基硅树脂，其结构是由M链节和Q链接组成的聚有机硅氧烷，其分子结构如下：
（MeSiO0.5）e(SiO2)f，其中：e/f=0.75～1.2。
还可以优化为，所述的交联剂为含有侧基氢的有机氢聚硅氧烷，结构式为：
或为含有端氢的有机氢聚硅氧烷，其结构为：
或为液体的MTQ含氢交联剂，其结构为：（Me3SiO0.5）g（HMe2SiO0.5）h（MeSiO1.5）i(SiO2)j，其中g+h+i/j=1～2；g/h=0.1～0.5,g+h/i=1～2 。
具体地，所述的粘接剂:乙烯基三甲氧基硅烷、钛酸正丁酯、KH-560、KH-171 中一种或几种的混合物。
本发明还提供一种COB封装用有机硅封装硅胶组合物的制备方法，包含所述A组分及B组分的制备步骤，
所述A组分的制备步骤如下：甲基乙烯基硅树脂50～60份，甲基乙烯基硅油30～40份、催化剂0.1～0.3份，粘接剂3～5份，依次加入搅拌机内，并充入氮气，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：甲基硅树脂50～60份，甲基乙烯基硅油30～40，交联剂1～4份，抑制剂0.4～0.5份。依次加入搅拌机内，并充入氮气，混合搅拌均匀，即得所述B组分。
与现有技术相比，本发明提供的一种COB封装用有机硅封装硅胶组合物具有光衰性能好，耐硫化性能强，密封性能、耐老性能好，耐候性能好，抗黄变，易脱泡，便于操作等优点。
具体实施方式
具体实施例1
所述A组分的制备步骤如下：650g的甲基乙烯基硅树脂（其中(a+b+c)/d=0.75，a=0.25，b=0.25，c=0.25 ，d=1），390g的甲基乙烯基硅油粘度500map.s、重量份1.3g的催化剂铂-乙烯基硅氧烷配合物（铂含量为3000ppm），39g的粘接剂为kh-560硅烷偶联剂，依次加入搅拌机内，并充入氮气，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：质量份650g的甲基硅树脂（e/f=0.75），390g的甲基乙烯基硅油，13g的交联剂，重量份5.2g的抑制剂乙炔基环己醇。依次加入搅拌机内，并充入氮气，混合搅拌均匀，即得所述B组分，所述的交联剂为含有侧基氢的有机氢聚硅氧烷，结构式为：
具体实施例2
所述A组分的制备步骤如下：192g的甲基乙烯基硅树脂（其中(a+b+c)/d=,1.2，a=0.4 ，b=0.4，c=0.4，d=1），128g粘度为7000mpa.s的甲基乙烯基硅油、0.96g催化剂铂-乙烯基硅氧烷配合物（铂含量为5000ppm），10g的乙烯基三甲氧基硅烷、6g钛酸正丁酯，依次加入搅拌机内，并充入氮气，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：192g甲基硅树脂（e/f=1.0），128g甲基乙烯基硅油7000mpa.s，12.8g的交联剂,1.6g的抑制剂含烯烃基环状硅氧烷低聚物。依次加入搅拌机内，并充入氮气，混合搅拌均匀，即得所述B组分，所述的交联剂为含有端氢的有机氢聚硅氧烷，其结构为：
具体实施例3
所述A组分的制备步骤如下：319g甲基乙烯基硅树脂（其中(a+b+c)/d=1.5，a=0.5，b=0.5，c=0.5，d=1 ），203g甲基乙烯基硅油粘度为15000mpa.s、1.16g催化剂铂烯烃配合物（铂含量为7000ppm），20.2g的钛酸正丁酯、3.2g的KH-171，依次加入搅拌机内，并充入氮气，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：319g甲基硅树脂（e/f=1.2），203g甲基乙烯基硅油粘度为15000mpa.s，17.4g的交联剂，其中g+h+i/j=1；g/h=0.5,g+h/i=2，2.61g抑制剂苯并三唑。依次加入搅拌机内，并充入氮气，混合搅拌均匀，即得所述B组分，所述B组分所述的交联剂为液体的MTQ含氢交联剂，其结构为：（MeSiO0.5）g（HMe2SiO0.5）h（MeSiO1.5）i(SiO2)j，其中g+h+i/j=1～2；g/h=0.1～0.5,g+h/i=1～2。
通过实验对该硅胶的透光率、拉伸强度、冷热冲击、硫化性能进行测试：
采用紫外可见分光光度计仪按GB/T2410-80测定透光率；
采用橡胶拉力测试机按GB/T529-1988拉伸强度测试。
硫化实验的测试方法是：将封装的好的元件，放在封闭的硫化瓶80℃烘烤3-4小时硫化过程中，测试记录数据。
由上表可知，该胶的透光率、拉伸强度、冷热冲击以及硫化性能都得到较好的体现。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属的普通技术人员来说，在不脱离本发明思路的前提下，还可以做出简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种COB封装用有机硅封装硅胶组合物，其特征在于由A组分和B组分按重量1：1组成，所述A组分由以下重量份数的原料组成：甲基乙烯基硅树脂50～60份，粘度为500～15000 mpa.s甲基乙烯基硅油30～40份，催化剂0.1～0.3份，粘接剂3～5份，所述B组份由以下重量份数的原料组成：甲基硅树脂50～60份，甲基乙烯基硅油30～40份，交联剂1～4份，抑制剂0.4～0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种COB封装用有机硅封装硅胶组合物，其特征在于所述甲基乙烯基硅树脂分子结构中由M、T、Q链节选择性的组合构成主链，其结构如下：
（Me3SiO0.5）a（ViMe2SiO0.5）b（MeSiO1.5）c(SiO2)d ，其中(a+b+c)/d=0.75～1.5，a=0.25～0.5 ，b=0.25～0.5，c=0.25～0.5，d=1。
3.根据权利要求1所述的一种COB封装用有机硅封装硅胶组合物，其特征在于所述的催化剂是铂系催化剂；所述铂系催化剂为氯铂酸的醇溶液、铂～乙烯基硅氧烷配合物、铂烯烃配合物中的任意一种, 其中铂含量为3000～7000ppm。
4.根据权利要求1所述的一种COB封装用有机硅封装硅胶组合物，其特征在于所述的抑制剂为炔醇类物质、含烯烃基环状硅氧烷低聚物、苯并三唑中的任意一种。
5.根据权利要求4所述的一种COB封装用有机硅封装硅胶组合物，其特征在于所述的炔醇类物质是指乙炔基环己醇。
6.根据权利要求1所述的一种COB封装用有机硅封装硅胶组合物，其特征在于所述的甲基硅树脂，其结构是由M链节和Q链接组成的聚有机硅氧烷，其分子结构如下：
（Me3SiO0.5）e(SiO2)f，其中：e/f=0.75～1.2。
7.根据权利要求1所述的一种COB封装用有机硅封装硅胶组合物，其特征在于所述的交联剂为含有侧基氢的有机氢聚硅氧烷，结构式为：
或为含有端氢的有机氢聚硅氧烷，结构式为：
或为液体的MTQ含氢交联剂，其结构为：（Me3SiO0.5）g（HMe2SiO0.5）h（MeSiO1.5）i(SiO2)j，其中g+h+i/j=1～2,g/h=0.1～0.5,g+h/i=1～2。
8.根据权利要求1至7任一所述的一种COB封装用有机硅封装硅胶组合物的制备方法，其特征在于包含所述A组分及B组分的制备步骤，
所述A组分的制备步骤如下：甲基乙烯基硅树脂50～60份，甲基乙烯基硅油30～40份、催化剂0.1～0.3份，粘接剂3～5份，依次加入搅拌机内，并充入氮气，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：甲基硅树脂50～60份，甲基乙烯基硅油30～40份，交联剂1～4份，抑制剂0.4～0.5份；
依次加入搅拌机内，并充入氮气，混合搅拌均匀，即得所述B组分。
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