CN113845752B - 一种热阳离子固化led用改性环氧组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热阳离子固化LED用改性环氧组合物,属于材料化学技术领域。环氧树脂组合物,组合物按质量份计由以下成份组成:A、环氧树脂50‑100份B、增韧剂6‑25份C、偶联剂0.5‑2份;其中:增韧剂B分为增韧剂B1和增韧剂B2,增韧剂B1为1‑10份,增韧剂B2为5‑15份。相比酸酐用于热阳离子固化体系,本发明环氧组合物具有固化速度快,时间短,耗能低,操作工艺简单,无需配比称重,适用期长,可做单组分环氧胶使用;与普通热阳离子固化的环氧树脂体系相比,本发明环氧组合物具有低收缩、高韧性、高粘接和耐黄变的优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种热阳离子固化LED用改性环氧组合物,属于材料化学或电子电器粘接技术领域。
背景技术
目前LED封装和粘接的材料主要包括环氧树脂体系和有机硅树脂体系,有机硅树脂具有良好的耐高温耐紫外特性和一定柔韧性,但是有机硅树脂体系具有粘接强度低、力学性能差、耐腐蚀性差等特点。环氧树脂体系具有良好的粘接性、密封性与机械强度,但它与有机硅封装胶相比,就在耐高温、耐紫外、柔韧性等方面不占据优势。
环氧树脂主要是环氧酸酐固化体系。对于酸酐固化体系,首先酸酐结构中含有酯基,非常容易吸收空气中水分,从而产生游离酸而影响固化速率和固化物性能;其次酸酐和环氧反应活性比较低,常温下很难固化,通常需要加热到120℃以上才开始反应,反应时间很长。当对电子类产品进行封装时,长时间高温加热就需要对反应过程进行严格控制,以避免产品性能受损,且固化过程中消耗能量较多,不利于环境保护。
发明内容
鉴于上述现有技术中的问题和不足,本发明提供了一种热阳离子固化体系LED用改性环氧组合物,用于LED相关部件粘接和封装。
本发明所述一种环氧树脂组合物,组合物按质量份计由以下成份组成:A、环氧树脂50-100份B、增韧剂6-25份C、偶联剂0.5-2 份。
其中:增韧剂B分为增韧剂B1和增韧剂B2,增韧剂B1为1-10份,增韧剂B2为5-15份。
进一步地,在上述技术方案中,所述环氧树脂A为双官能团耐候性脂环族环氧树脂 或带柔性链段的脂环环氧树脂
进一步地,在上述技术方案中,所述增韧剂B1为一种新型嵌段共聚物(如:聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚丁酸酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯 (MAM),牌号D51N(AKM))。
进一步地,在上述技术方案中,所述增韧剂B2为多元醇、聚氨酯改性、纳米核壳橡胶或中的一种或几种复配。多元醇通用结构如下:
增韧剂B1和B2组合,可提高树脂固化体系的耐高低温冲击、柔韧性以及粘接性。
进一步地,在上述技术方案中,所述偶联剂C为带环氧基或巯基的硅烷偶联剂。代表性结构式为:KH560、 S-189,用于提升树脂对基材粘接性。
本发明还提供了一种热阳离子固化LED用改性环氧组合物的制备方法,包括如下步骤:
第一步,将增韧剂B1(0-5份)加入到脂环族环氧树脂(100份);通过均质机分散后,将其混合物放置100-140℃烘箱中加热,待混溶好后再低速真空分散,即得初步改性环氧树脂混合物。
第二步,将增韧剂B2(0-15份)和偶联剂C(1份)与第一步中得到的改性环氧树脂混合物再次混合,通过均质机搅拌真空分散,即得最终改性环氧树脂组合物。
进一步地,在上述技术方案中,所述第一步中,增韧剂B1为0-5 份,脂环族环氧树脂为100份。
进一步地,在上述技术方案中,所述第一步中,烘箱加热时间为 2-8小时,优选为4小时。真空分散时间为5-30min,优选时间为5-10 min。
进一步地,在上述技术方案中,所述第一步中,低速为800-1200 r/min,优选为1000r/min。
进一步地,在上述技术方案中,所述第二步中,增韧剂B2为0-15 份和偶联剂C为1份。
进一步地,在上述技术方案中,所述第二步中,均质机搅拌速度为800-1500r/min。
进一步地,在上述技术方案中,所述第二步中,真空分散时间为 5-30min,优选时间为5min。
发明有益效果
1、相比酸酐用于热阳离子固化体系,本发明环氧组合物具有固化速度快,时间短,耗能低,操作工艺简单,无需配比称重,适用期长,可做单组分环氧胶使用。
2、与普通热阳离子固化的环氧树脂体系相比,本发明环氧组合物具有低收缩、高韧性、高粘接和耐黄变的优势。
附图说明
图1为实施例1中得到的树脂固化样品(厚度3mm)。
具体实施方式
下面结合实例对本发明进一步详细说明,本发明的典型但非限制性实例如下。
实施例1-6
1、热阳离子固化LED用改性环氧组合物的制备:
第一步,将增韧剂B1(0-5份)加入到脂环族环氧树脂(100份);通过均质机分散好后将其混合物放置100-140℃烘箱中加热4h,待混溶好后再低速(1000r/min)真空分散5-10min,即得初步改性环氧树脂混合物。
第二步,将增韧剂B2(0-15份)和偶联剂C(1份)与第一步中得到的改性环氧树脂混合物再次混合,通过均质机(800-1500r/min) 真空分散5min,即得最终改性环氧树脂组合物。
2、将引发剂(硫鎓盐供应商:上海东恒化工,牌号为T-188) (0.1-0.5份)与1中制备的改性环氧组合物通过均质机(1000-1800 r/min)真空分散2min,即得LED用热阳离子固化环氧胶。
3、将制备的环氧胶浇筑到含有拉伸样条模型的金属模具中,再将金属模具放置程序烘箱(90℃*1h+150*2h)进行固化制样即可。
当B1为0时,操作如下:
(1)将增韧剂B2(0-15份)和偶联剂C(1份)与A环氧树脂在常温下通过均质机(800-1500r/min)真空分散5min,即得改性环氧树脂组合物;
(2)将引发剂(硫鎓盐,供应商:上海东恒化工,牌号为T-188) (0.1-0.5份)与(1)中制备的改性环氧组合物通过均质机(1000- 1800r/min)真空分散2min,即得LED用热阳离子固化环氧胶;
(3)将制备的环氧胶浇筑到含有拉伸样条模型的金属模具中,再将金属模具放置程序烘箱(90℃*1h+150*2h)进行固化制样即可。当B2为0时,操作如下:
(1)将增韧剂B1(0-5份)加入到脂环族环氧树脂(100份);通过均质机分散好后将其混合物放置100-140℃烘箱中加热4h,待混溶好后再低速(1000r/min)真空分散5-10min,即得改性环氧树脂混合物;(2)将引发剂(硫鎓盐,供应商:上海东恒化工,牌号为T-188)(0.1-0.5份)与(1)中制备的改性环氧组合物通过均质机 (1000-1800r/min)真空分散2min,即得LED用热阳离子固化环氧胶;
(2)将制备的环氧胶浇筑到含有拉伸样条模型的金属模具中,再将金属模具放置程序烘箱(90℃*1h+150*2h)进行固化制样即可。根据上述不同的操作制备条件,得到实施例1-6结果如下:
实施例7-12
对实施例1-6得到的改性环氧树脂组合物进行性能测试,结果如下:
1、剪切强度测试方法:按照GB/T 7124-2008标准执行。将粘接好的铝片试样通过拉伸试验机测试得出数据(拉速:5mm/min,测试温度 25℃)。
2、拉伸断裂伸长率:按照ASTM D368-10标准执行。将拉伸样条通过拉伸试验机测试得出数据(拉速:2mm/min,测试温度25℃)。
3、断裂韧性:按照D 5045-99标准执行。
4、剪切强度数据直接反应出组合物对基材的粘接力的强弱,数值越高越好。在组合物树脂经过85℃/85%RH*4h+240℃*10min处理后,剪切强度不降反而有大幅提升,说明树脂体系具有高耐热、耐湿、高粘接强度的性能;伸长率和KIC数据结合来评估组合物柔韧性;240℃ *10min高温烘烤黄变程度,不黄为最好,即耐高温黄变性佳。
5、实施例4为最佳配方组合:选择100份TTA26为主体环氧树脂,复配2份D51N、5份PCL-3057、2364以及1份KH560组合的增韧体系通过热阳离子引发固化后的固化物具有高粘接、耐黄变和高韧性。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。
Claims (1)
1.一种热阳离子固化LED用改性环氧树脂组合物,其特征在于,由环氧树脂100份、增韧剂B1 2份、增韧剂B2 10份、偶联剂C 1份组成;
所述增韧剂B1为甲基丙烯酸甲酯-b-聚丁酸酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯,牌号为D5IN;所述增韧剂B2为PCL-3057 5份和Ancarez-2364 5份,所述偶联剂C为KH560;
所述环氧树脂为双官能团耐候性脂环族环氧树脂TTA21P、TTA27、TTA28或带柔性链段的脂环环氧树脂TTA26;
所述热阳离子固化LED用改性环氧组合物的制备方法为:第一步,将增韧剂B1加入到脂环族环氧树脂,通过均质机分散好后将其混合物放置100~140℃烘箱中加热4h,待混溶好后再在1000r/min速度下真空分散5-10min,即得初步改性环氧树脂混合物;第二步,将增韧剂B2和偶联剂C与第一步中得到的改性环氧树脂混合物再次混合,通过均质机在800~1500r/min速度下真空分散5min,得到改性环氧树脂组合物。
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GR01 | Patent grant | ||
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