CN105969287A

CN105969287A - 一种透明防水灌封材料

Info

Publication number: CN105969287A
Application number: CN201610373003.9A
Authority: CN
Inventors: 蔡小连
Original assignee: Suzhou Kuikeli Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Kuikeli Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2016-09-28

Abstract

本案公开了一种透明防水灌封材料，包括以下材料：聚氨酯预聚物；α，ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷；烷氧基硅烷；含丙烯酸酯基聚硅氧烷类的预聚物；三亚乙基二胺；增塑剂；结构助剂；硅烷偶联剂。本发明提供一种透明防水灌封材料，通过聚氨酯以及丙烯酸树脂对有机硅进行改性，得到透明、粘结力强、优良的电气绝缘性能、耐紫外线、耐高腐蚀的透明防水灌封材料。

Description

一种透明防水灌封材料

技术领域

本发明涉及一种灌封材料，特别是涉及一种透明防水灌封材料。

背景技术

灌封材料又称电子胶，是一个广泛的称呼。用于电子元器件的粘结，密封，灌封和涂覆保护。灌封胶在未固化前属于液体状，具有流动性，胶液黏度根据产品的材质、性能、生产工艺的不同而有所区别。灌封胶完全固化后才能实现它的使用价值，固化后可以起到防水防潮、防尘、绝缘、导热、保密、防腐蚀、耐温、防震的作用。随着应用范围的扩展，对灌封胶材料的综合性能提出了更高的要求。

目前使用较多的灌封材料是各种合成聚合物，其中以环氧树脂、聚氨酯及硅橡胶的应用较广泛。但由于环氧树脂的三维立体网状结构，分子链间缺少滑动，C-C键，C-H键键能较小，表面能较高，内应力较大，发脆，高温下易降解，易受水影响，耐水性较差。聚氨酯在应用中存在灌封胶表面过软，易起泡，固化不充分且高温固化时易发脆，灌封胶表面有花纹等难以解决的问题。这些缺陷的存在，使得聚氨酯灌封材料不能广泛应用于LED的封装。

有机硅材料的主链为Si-O-Si，侧基为甲基，整个分子链呈螺旋状这种特殊的杂链分子结构赋予其许多优异性能，如透光率高、热稳定性好、耐紫外光性强、内应力小、吸湿性低等，所以有机硅封装材料受到国内外研究者的关注。有机硅灌封材料也存在一定的缺陷，例如力学性能，耐磨性，耐溶剂性较差。

发明内容

针对上述不足之处，本发明的目的在于提供一种透明防水灌封材料，通过聚氨酯以及丙烯酸树脂对有机硅进行改性，得到透明、粘结力强、优良的电气绝缘性能、耐紫外线、耐高腐蚀的透明防水灌封材料。

本发明的技术方案概述如下：一种透明防水灌封材料，包括以下重量份的材料：

聚氨酯预聚物 20~30份；

α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷 5～18份；

烷氧基硅烷 10～25份；

含丙烯酸酯基聚硅氧烷类的预聚物 3～15份；

三亚乙基二胺 1～3份；

增塑剂 5～14份；

结构助剂 1～5份；

硅烷偶联剂 2～5份。

优选的是，所述聚氨酯预聚物包括异氰酸酯和高分子量多元醇，聚氨酯预聚物中未反应的NCO的重量百分比为1.5～20％。

优选的是，所述ɑ，ω-二羟基聚二甲烷硅氧烷的分子通式是HO(MeRSiO)_nH，通式中的R为Me，Et，Ph，CF₃CH₂CH₂或CNCH₂CH₂，n为10~100。

优选的是，所述烷氧基硅烷或烷氧基硅烷的水解物为环氧丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷或二烯丙基四乙氧基二硅氧烷中的一种。

优选的是，所述含丙烯酸酯基聚硅氧烷类的预聚物为侧基或链末端基位含含丙烯酸酯基的聚硅氧烷，其官能度在2以上，数均分子量范围为600~15000。

优选的是，所述结构助剂为羟基硅油，二甲基硅油、聚醚硅油中的任意一种、两种或三种混合物。

优选的是，所述硅烷偶联剂为β－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ－缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ－巯基丙基三甲氧基硅烷、γ－氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或任意几种的混合物。

本发明的有益效果是：

1)通过引入聚氨酯预聚物并限定其未反应的NCO的重量百分比，最终提高了封装材料的粘附性和耐高温稳定性；

2）通过引入含丙烯酸酯基聚硅氧烷类的预聚物，并限定其官能度和分子量，最终提高灌封胶的透光性、抗紫外光老化性和耐热性，

3）通过引入ɑ，ω-二羟基聚二甲烷硅氧烷，提高了封装材料的韧性和耐冷热性，降低其收缩率和热膨胀系数。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

实施例1

一种透明防水灌封材料，包括以下重量份的材料：聚氨酯预聚物（未反应的NCO的重量百分比为1.5％）20份；α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷5份；烷氧基硅烷10份；含丙烯酸酯基聚硅氧烷类的预聚物3份；三亚乙基二胺1份；增塑剂5份；结构助剂1份；硅烷偶联剂2份。

实施例2

一种透明防水灌封材料，包括以下重量份的材料：聚氨酯预聚物（未反应的NCO的重量百分比为10％）30份；α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷18份；烷氧基硅烷25份；含丙烯酸酯基聚硅氧烷类的预聚物15份；三亚乙基二胺3份；增塑剂14份；结构助剂5份；硅烷偶联剂5份。

实施例3

一种透明防水灌封材料，包括以下重量份的材料：聚氨酯预聚物（未反应的NCO的重量百分比为20％）25份；α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷15份；烷氧基硅烷20份；含丙烯酸酯基聚硅氧烷类的预聚物12份；三亚乙基二胺2份；增塑剂10份；结构助剂4份；硅烷偶联剂3份。

对比例1

一种透明防水灌封材料，包括以下重量份的材料：聚氨酯20份；α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷5份；烷氧基硅烷10份；含丙烯酸酯基聚硅氧烷类的预聚物3份；三亚乙基二胺1份；增塑剂5份；结构助剂1份；硅烷偶联剂2份。

对比例2

一种透明防水灌封材料，包括以下重量份的材料：聚氨酯预聚物（未反应的NCO的重量百分比为0.5％）20份；α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷5份；烷氧基硅烷10份；含丙烯酸酯基聚硅氧烷类的预聚物3份；三亚乙基二胺1份；增塑剂5份；结构助剂1份；硅烷偶联剂2份。

对比例3

一种透明防水灌封材料，包括以下重量份的材料：聚氨酯预聚物（未反应的NCO的重量百分比为50％）20份；α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷5份；烷氧基硅烷10份；含丙烯酸酯基聚硅氧烷类的预聚物3份；三亚乙基二胺1份；增塑剂5份；结构助剂1份；硅烷偶联剂2份。

对比例4

一种透明防水灌封材料，包括以下重量份的材料：聚氨酯预聚物（未反应的NCO的重量百分比为50％）20份；α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷5份；烷氧基硅烷10份；聚硅氧烷类的预聚物3份；三亚乙基二胺1份；增塑剂5份；结构助剂1份；硅烷偶联剂2份。

下表是实施例和对比例的测试结果

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4
								断裂强度Mpa	43.6	51.1	49.0	33.6	41.1	45.3	28.2
邵氏A硬度	65	62	67	65	52	52	68
								冲击强度KJ.m^-2	35.2	31.2	30.5	18.2	21.2	26.2	20.4
透光率%（850nm）	95.1	96.9	96.8	91.0	91.1	91.3	89.3

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims

1.一种透明防水灌封材料，其特征在于，包括以下重量份的材料：

聚氨酯预聚物 20~30份；

α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷 5～18份；

烷氧基硅烷 10～25份；

含丙烯酸酯基聚硅氧烷类的预聚物 3～15份；

三亚乙基二胺 1～3份；

增塑剂 5～14份；

结构助剂 1～5份；

硅烷偶联剂 2～5份。

2.如权利要求1所述的透明防水灌封材料，其特征在于，所述聚氨酯预聚物包括异氰酸酯和高分子量多元醇，聚氨酯预聚物中未反应的NCO的重量百分比为1.5～20％。

3.如权利要求1所述的透明防水灌封材料，其特征在于，所述ɑ，ω-二羟基聚二甲烷硅氧烷的分子通式是HO(MeRSiO)_nH，通式中的R为Me，Et，Ph，CF₃CH₂CH₂或CNCH₂CH₂，n为10~100。

4.如权利要求1所述的透明防水灌封材料，其特征在于，所述烷氧基硅烷或烷氧基硅烷的水解物为环氧丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷或二烯丙基四乙氧基二硅氧烷中的一种。

5.如权利要求1所述的透明防水灌封材料，其特征在于，所述含丙烯酸酯基聚硅氧烷类的预聚物为侧基或链末端基位含含丙烯酸酯基的聚硅氧烷，其官能度在2以上，数均分子量范围为600~15000。

6.如权利要求1所述的透明防水灌封材料，其特征在于，所述结构助剂为羟基硅油，二甲基硅油、聚醚硅油中的任意一种、两种或三种混合物。

7.如权利要求1所述的透明防水灌封材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为β－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ－缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ－巯基丙基三甲氧基硅烷、γ－氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或任意几种的混合物。