CN114316892B - 一种有机灌封胶及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机灌封胶及其制备方法与应用，包括以下制备原料：聚硅氧烷、改性石墨烯、导热填料、含氟端乙烯基硅油和交联剂；所述改性石墨烯为氨基改性石墨烯；所述交联剂包括含氢硅油。本发明通过氨基改性的石墨烯材料，并将氨基改性的石墨烯材料通过交联剂与聚硅氧烷等之间发生化学交联反应，将石墨烯锚定在聚硅氧烷交联聚合后的主链上，最终形成三维网络结构，在保证加工流动性的同时，又能提高灌封胶材料的力学性能和导热性能；同时通过引入含氟端乙烯基硅油，调节最终灌封胶的交联密度，还改善了灌封胶的疏水性能。

Description

一种有机灌封胶及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及电子封装技术领域，具体涉及一种有机灌封胶及其制备方法与应用。

背景技术

LED是一种将电能转化为可见光的固态半导体件，其发光效率可达80％～90％，是一种新型高效，具有节能、环保使用寿命长等优势。LED芯片长期暴露在苛刻而恶劣的环境下工作易受到高湿、高温、灰尘、微生物、射线辐射和风雨等环境的侵害容易造成发光率下降，严重的造成永久性的氧化破坏；其次是外来物理冲击和振动造成物理损伤。因此要实现工业化应用，就要求对其进行灌封保护，让线路板和LED处在稳定的安全环境中。

有机硅灌封胶长期以来用于LED灌封。但是有机硅灌封胶在使用过程中存在一些问题，例如在使用过程中容易产生气泡，从而影响LED的出光率；为提高导热性能填充导热填料；但导热填料的填充会造成力学性能的下降。

因此，需要开发一种有机灌封胶，该有机灌封胶的力学性能好。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种有机灌封胶，该有机灌封胶的力学性能好。

本发明还提供了上述有机灌封胶的制备方法。

本发明还提供了上述有机灌封胶在LED灌封中的应用。

本发明第一方面提供了一种有机灌封胶，包括以下制备原料：聚硅氧烷、改性石墨烯、导热填料、含氟端乙烯基硅油和交联剂；

所述改性石墨烯为氨基改性石墨烯；

所述交联剂包括含氢硅油。

根据本发明的一些实施方式，所述有机灌封胶，包括以下重量分数的制备原料：聚硅氧烷25份～30份、改性石墨烯3份～7份、导热填料30份～40份和含氟端乙烯基硅烷10份～20份。

根据本发明的一些实施方式，所述聚硅氧烷包括乙烯基聚二甲基硅氧烷。

根据本发明的一些实施方式，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷中乙烯基的质量分数为0.1％～1％。

根据本发明的一些实施方式，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷中乙烯基的质量分数为0.1％～0.6％。

根据本发明的一些实施方式，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷中乙烯基的质量分数为0.1％～0.5％。

根据本发明的一些实施方式，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷中乙烯基的质量分数为0.3％～0.5％。

根据本发明的一些实施方式，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷中乙烯基的质量分数为0.37％～0.43％。

根据本发明的一些实施方式，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷的粘度为300mPa·s～1000mPa·s(25℃)。

根据本发明的一些实施方式，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷的粘度为500mPa·s～1000mPa·s(25℃)。

根据本发明的一些实施方式，所述导热填料由偶联剂和无机导热填料制备得到。

根据本发明的一些实施方式，所述偶联剂包括铝酸酯偶联剂和硅烷偶联剂中的至少一种。

根据本发明的一些实施方式，所述铝酸酯偶联剂包括异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯。

根据本发明的一些实施方式，所述硅烷偶联剂包括KH560。

通过采用偶联剂修饰无机导热填料，在无机导热填料表面形成官能团，降低无机导热填料的比表面积，提高无机导热填料表面润湿性，抑制无机导热填料间的团聚，有助于无机导热填料的分散效果。

根据本发明的一些实施方式，所述无机导热填料包括氮化铝和氧化铝中的至少一种。

根据本发明的一些实施方式，所述无机导热填料的粒径为0.2μm～80μm。

根据本发明的一些实施方式，所述导热填料由表面改性氧化铝和表面改性氮化铝组成。

根据本发明的一些实施方式，所述表面改性氧化铝和所述表面改性氮化铝的质量比为1:0.4～2。

根据本发明的一些实施方式，所述表面改性氧化铝和所述表面改性氮化铝的质量比为1:0.4～1。

根据本发明的一些实施方式，所述表面改性氧化铝和所述表面改性氮化铝的质量比为1:0.4～0.6。

选用不同粒径的氮化铝和氧化铝颗粒的搭配，能够使小粒径颗粒嵌入大粒径颗粒的空隙，形成紧密的堆积；有利于形成有效的导热网，使导热效果提升。

根据本发明的一些实施方式，所述表面改性氧化铝由铝酸酯偶联剂和氧化铝制备得到。

根据本发明的一些实施方式，所述铝酸酯偶联剂和所述氧化铝的质量比为1:90～110。

根据本发明的一些实施方式，所述氧化铝的粒径为0.2μm～0.8μm。

根据本发明的一些实施方式，所述氧化铝的粒径为0.2μm～0.5μm。

根据本发明的一些实施方式，所述氧化铝的粒径为0.5μm。

铝酸酯偶联剂修饰的氧化铝，与非极性的聚硅氧烷链的相容性更好，所以极大地提高了氧化铝与有机灌封胶基体的相容性。

根据本发明的一些实施方式，所述表面改性氧化铝由硅烷偶联剂和氮化铝制备得到。

硅烷偶联剂增加了氮化铝与有机灌封胶基体之间的结合力，因此提高了有机灌封胶的力学性能提高。

根据本发明的一些实施方式，所述硅烷偶联剂和所述氮化铝的质量比为1:90～110。

根据本发明的一些实施方式，所述氮化铝的粒径为0.9μm～2μm。

根据本发明的一些实施方式，所述氮化铝的粒径为0.9μm～1.5μm。

根据本发明的一些实施方式，所述氮化铝的粒径为1μm。

根据本发明的一些实施方式，所述含氟端乙烯基硅油中乙烯基的质量分数为15％～20％。

根据本发明的一些实施方式，所述含氟端乙烯基硅油中乙烯基的质量分数为15％～18％。

根据本发明的一些实施方式，所述含氟端乙烯基硅油中氟的质量分数为30％～40％。

根据本发明的一些实施方式，所述含氟端乙烯基硅油中氟的质量分数为35％～40％。

根据本发明的一些实施方式，所述有机灌封胶还包括以下制备原料：抑制剂和催化剂。

根据本发明的一些实施方式，所述含氢硅油包括聚甲基氢硅氧烷。

根据本发明的一些实施方式，所述催化剂包括硅氧烷铂络合物。

根据本发明的一些实施方式，所述硅氧烷铂络合物环状乙烯基甲基硅氧烷铂络合物和铂-环乙烯基甲基硅氧烷络合物中的至少一种。

根据本发明的一些实施方式，所述抑制剂包括二乙烯基四甲氧基二硅氧烷、四乙烯基环四硅氧烷、乙炔环已醇、马来酸二烯丙酯和富马酸二烯丙酯中的至少一种。

根据本发明的一些实施方式，所述交联剂与所述聚硅氧烷的质量比为0.2～10：100。

根据本发明的一些实施方式，所述抑制剂与所述聚硅氧烷的质量比为0.02～0.1：100。

根据本发明的一些实施方式，所述催化剂与所述含氟端乙烯基硅油的质量比为0.001～2：100。

本发明第二方面提供了上述有机灌封胶的制备方法，包括以下步骤：

S1、将所述交联剂、所述抑制剂、所述导热填料和所述改性石墨烯依次添加至所述聚硅氧烷中制得第一基料；

将催化剂添加至所述含氟端乙烯基硅油中，制得第二基料；

S2、将所述第一基料和所述第二基料混合后，即得所述有机灌封胶。

根据本发明的一些实施方式，所述有机灌封胶的制备方法，包括以下步骤：

S01、将所述氨基改性石墨烯添加至所述聚硅氧烷中，分散2min～10min；得到第一混合物；

S02、将所述导热填料添加至所述第一混合物中，分散2min～10min；得到第二混合物；

S03、将所述交联剂和所述抑制剂依次添加至所述第二混合物中，分散20min～30min；得第三混合物；

S04、将所述催化剂添加至所述含氟端乙烯基硅烷中，分散20min～30min；得第四混合物；

S05、将所述第三混合物添加至所述第四混合物中，分散5min～10min，脱泡，即得所述有机灌封胶。

根据本发明的一些实施方式，步骤S01中所述分散的搅拌速率为800rmp～1200rmp。

根据本发明的一些实施方式，步骤S02中所述分散的搅拌速率为800rmp～1200rmp。

根据本发明的一些实施方式，步骤S02中所述分散的温度为80℃～120℃。

根据本发明的一些实施方式，步骤S02中所述分散的温度为80℃～90℃。

根据本发明的一些实施方式，步骤S03中所述分散的搅拌速率为800rmp～1200rmp。

根据本发明的一些实施方式，步骤S04中所述分散的搅拌速率为800rmp～1200rmp。

根据本发明的一些实施方式，步骤S05中所述分散的搅拌速率为800rmp～1200rmp。

根据本发明的一些实施方式，步骤S05中所述脱泡的真空度为0.05MPa～0.1MPa。

根据本发明的一些实施方式，步骤S05中所述脱泡的时间为5min～10min。

本发明第三方面提供了上述有机灌封胶在LED灌封中的应用。

根据本发明的至少一种实施方式，具备如下有益效果：

本发明通过氨基改性的石墨烯材料，并将氨基改性的石墨烯材料通过交联剂与聚硅氧烷等之间发生化学交联反应，将石墨烯锚定在聚硅氧烷交联聚合后的主链上，最终形成三维网络结构，在保证加工流动性的同时，又能提高有机灌封胶材料的力学性能和导热性能；同时通过引入含氟端乙烯基硅油，调节了最终有机灌封胶的交联密度，还改善了有机灌封胶的疏水性能。

本发明的制备方法，通过控制各物料的添加顺序，从而使导热填料均匀的分散在有机灌封胶中，从而提升了有机灌封胶的力学性能；同时，该方法制备过程简单，有利于大规模工业生产。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

下面详细描述本发明的具体实施例。

本发明实施方式中氨基改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：

S1：将100份石墨粉(CAS号：7782-42-5，阿拉丁)通过超临界二氧化碳法(压力为20MPa，温度为40℃)进行剥离，得到的石墨粉加入500份水，得到的浆料通过均质机进行破碎，均质机的压力为80MPa，破碎完成后通过超声、剪切和乳化的复合分散方式进行处理，分散结束后进行喷雾干燥，干燥温度为150℃，收集干燥产物；

在-10℃下将干燥产物加入到100份稀盐酸中进行浸泡，4h后再加入高锰酸钾、双氧水的复配物，其中高锰酸钾10份、双氧水的质量为10份，控制温度在10℃，反应2h后加入400份去离子水，抽滤、洗涤，最后进行喷雾干燥得到氧化石墨烯粉体，干燥温度160℃。

S2：将S1得到的氧化石墨烯粉体通过超声、剪切和乳化的复合分散方式分散在200份DMF(N,N-二甲基甲酰胺)中，0℃下加入氯化亚砜，氯化亚砜与氧化石墨烯粉体的质量比为0.3:1，滴加完成后2小时后进行升温至50℃，反应过程中冷凝回流并同时进行尾气吸收，反应24h后，缓慢加入适量的水至体系中没有气体产生，再抽滤、洗涤，将抽滤产物重新分散在200份DMF中，得分散液。

S3：在步骤2中得到的分散液中常温(约25℃)滴加乙二胺，乙二胺与氯化亚砜的质量比为0.5:1，在160℃、0.25MPa下反应24h，反应结束后进行抽滤、溶剂(DMF)洗涤，最后通过超声、剪切、乳化的复合分散方式分散在水中，得到氨基改性石墨烯水性浆料。

S4：将S3中得到的氨基改性石墨烯水性浆料进行喷雾干燥，干燥温度190℃，得到氨基改性石墨烯。

本发明实施方式中表面改性氮化铝的制备方法如下：

称取氮化铝(粒径：1μm；雨木(宁波)新材料有限公司)200重量份加入高速捏合机内，在高速(1000rmp)搅拌的条件下滴加(10滴/s)含2重量份硅烷偶联剂KH560(CAS号：2530-83-8)的硅烷偶联剂乙醇溶液，滴加完毕后升温至70℃继续高速搅拌(1000rmp)2h，干燥，即得表面改性氮化铝。

本发明实施方式中表面改性氧化铝的制备方法如下：

称取三氧化二铝(CAS号：1344-28-1；一次粒径：500nm；宣城晶瑞新材料有限公司VK-L04R)200重量份加入高速捏合机内，在高速(1000rmp)搅拌的条件下滴加(10滴/s)含2重量份异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯(CAS号：5919-73-3；广东翁江化学试剂有限公司)乙醇溶液，滴加完毕后升温至70℃继续高速(1000rmp)搅拌2h，干燥，即得表面改性三氧化二铝。

实施例1

本实施例为一种有机灌封胶及其制备方法。

本实施例的有机灌封胶，由以下重量份数的制备原料组成：

聚硅氧烷(CAS号：68083-19-2；乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度500mPa·s，分子量17200，乙烯基含量0.37wt％～0.43wt％，湖北汉达飞生物科技有限公司)25份；

氨基改性石墨烯5份；

导热填料(表面改性氧化铝和表面改性氮化铝混合得到，表面改性氧化铝和表面改性氮化铝的质量比为2:1)30份；

含氟端乙烯基硅烷(CAS号：211985-86-3；乙烯基(三氟甲基)二甲基硅烷，氟含量36.9wt％，乙烯基含量：17.5wt％)20份；

交联剂(聚甲基氢硅氧烷，CAS号：63148-57-2)3份；

催化剂(铂金催化剂，CAS号：68585-32-0)，0.5份；

抑制剂(1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷，CAS号：18293-85-1)，0.025份。

本实施例中有机灌封胶的制备方法，包括以下步骤：

S1、将氨基改性石墨烯添加至聚硅氧烷中，在1000rmp下分散2min，加入导热填料，在90℃、1000rmp条件下分散2min，再依次添加交联剂和抑制剂，1000rmp下分散20min；得到第一混合物；

将催化剂和含氟端乙烯基硅烷的混合溶液在1000rmp下分散20min；得第二混合物；

S2、混合第一混合物和第二混合物，在1000rmp下分散5min后，在真空度为0.1MPa的条件下脱泡8min，即得有机灌封胶。

实施例2

本实施例为一种有机灌封胶及其制备方法。

本实施例的有机灌封胶，由以下重量份数的制备原料组成：

聚硅氧烷(CAS号：68083-19-2；乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度500mPa·s，分子量17200，乙烯基含量0.37wt％～0.43wt％，湖北汉达飞生物科技有限公司)25份；

氨基改性石墨烯3份；

导热填料(表面改性氧化铝和表面改性氮化铝混合得到，表面改性氧化铝和表面改性氮化铝的质量比为2:1)30份；

含氟端乙烯基硅烷(CAS号：211985-86-3；乙烯基(三氟甲基)二甲基硅烷，氟含量36.9wt％，乙烯基含量：17.5wt％)10份；

交联剂(聚甲基氢硅氧烷，CAS号：63148-57-2)3份；

催化剂(铂金催化剂，CAS号：68585-32-0)，0.5份；

抑制剂(1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷，CAS号：18293-85-1)，0.025份。

本实施例中有机灌封胶的制备方法，包括以下步骤：

S1、将氨基改性石墨烯添加至聚硅氧烷中，在1000rmp下分散2min，加入导热填料，在90℃、1000rmp条件下分散2min，再依次添加交联剂和抑制剂，1000rmp下分散20min；得到第一混合物；

将催化剂和含氟端乙烯基硅烷的混合溶液在1000rmp下分散20min；得第二混合物；

S2、混合第一混合物和第二混合物，在1000rmp下分散5min后，在真空度为0.1MPa的条件下脱泡8min，即得有机灌封胶。

实施例3

本实施例为一种有机灌封胶及其制备方法。

本实施例的有机灌封胶，由以下重量份数的制备原料组成：

聚硅氧烷(CAS号：68083-19-2；乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度500mPa·s，分子量17200，乙烯基含量0.37wt％～0.43wt％，湖北汉达飞生物科技有限公司)30份；

氨基改性石墨烯7份；

导热填料(表面改性氧化铝和表面改性氮化铝混合得到，表面改性氧化铝和表面改性氮化铝的质量比为2:1)40份；

含氟端乙烯基硅烷(CAS号：211985-86-3；乙烯基(三氟甲基)二甲基硅烷，氟含量36.9wt％，乙烯基含量：17.5wt％)20份；

交联剂(聚甲基氢硅氧烷，CAS号：63148-57-2)3份；

催化剂(铂金催化剂，CAS号：68585-32-0)，0.5份；

抑制剂(1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷，CAS号：18293-85-1)，0.025份。

S1、将氨基改性石墨烯添加至聚硅氧烷中，在1000rmp下分散2min，加入导热填料，在90℃、1000rmp条件下分散2min，再依次添加交联剂和抑制剂，1000rmp下分散20min；得到第一混合物；

将催化剂和含氟端乙烯基硅烷的混合溶液在1000rmp下分散20min；得第二混合物；

S2、混合第一混合物和第二混合物，在1000rmp下分散5min后，在真空度为0.1MPa的条件下脱泡8min，即得有机灌封胶。

实施例4

本实施例为一种有机灌封胶及其制备方法。

本实施例的有机灌封胶，由以下重量份数的制备原料组成：

聚硅氧烷(CAS号：68083-19-2；乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度1000mPa·s，分子量28000，乙烯基含量0.18wt％～0.26wt％，湖北汉达飞生物科技有限公司)25份；

氨基改性石墨烯5份；

导热填料(表面改性氧化铝和表面改性氮化铝混合得到，表面改性氧化铝和表面改性氮化铝的质量比为2:1)30份；

含氟端乙烯基硅烷(CAS号：211985-86-3；乙烯基(三氟甲基)二甲基硅烷，氟含量36.9wt％，乙烯基含量：17.5wt％)20份；

交联剂(聚甲基氢硅氧烷，CAS号：63148-57-2)3份；

催化剂(铂金催化剂，CAS号：68585-32-0)，0.5份；

抑制剂(1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷，CAS号：18293-85-1)，0.025份。

本实施例中有机灌封胶的制备方法，包括以下步骤：

S1、将氨基改性石墨烯添加至聚硅氧烷中，在1000rmp下分散2min，加入导热填料，在90℃、1000rmp条件下分散2min，再依次添加交联剂和抑制剂，1000rmp下分散20min；得到第一混合物；

将催化剂和含氟端乙烯基硅烷的混合溶液在1000rmp下分散20min；得第二混合物；

S2、混合第一混合物和第二混合物，在1000rmp下分散5min后，在真空度为0.1MPa的条件下脱泡8min，即得有机灌封胶。

实施例5

本实施例为一种有机灌封胶及其制备方法。

本实施例的有机灌封胶，由以下重量份数的制备原料组成：

聚硅氧烷(CAS号：68083-19-2；乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度500mPa·s，分子量17200，乙烯基含量0.37wt％～0.43wt％，湖北汉达飞生物科技有限公司)25份；

氧化石墨烯(本发明实施方式中氨基改性石墨烯中的中间产物氧化石墨烯粉体)5份；

导热填料(表面改性氧化铝和表面改性氮化铝混合得到，表面改性氧化铝和表面改性氮化铝的质量比为2:1)30份；

含氟端乙烯基硅烷(CAS号：211985-86-3；乙烯基(三氟甲基)二甲基硅烷，氟含量36.9wt％，乙烯基含量：17.5wt％)20份；

交联剂(聚甲基氢硅氧烷，CAS号：63148-57-2)3份；

催化剂(铂金催化剂，CAS号：68585-32-0)，0.5份；

抑制剂(1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷，CAS号：18293-85-1)，0.025份。

本实施例中有机灌封胶的制备方法，包括以下步骤：

S1、将氧化石墨烯添加至聚硅氧烷中，在1000rmp下分散2min，加入导热填料，在90℃、1000rmp条件下分散2min，再依次添加交联剂和抑制剂，1000rmp下分散20min；得到第一混合物；

将催化剂和含氟端乙烯基硅烷的混合溶液在1000rmp下分散20min；得第二混合物；

S2、混合第一混合物和第二混合物，在1000rmp下分散5min后，在真空度为0.1MPa的条件下脱泡8min，即得有机灌封胶。

实施例6

本实施例为一种有机灌封胶及其制备方法。

本实施例的有机灌封胶，由以下重量份数的制备原料组成：

聚硅氧烷(CAS号：68083-19-2；乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度500mPa·s，分子量17200，乙烯基含量0.37wt％～0.43wt％，湖北汉达飞生物科技有限公司)25份；

石墨烯(CAS号：7440-44-0；产品型号：XFQ021，生产厂家：南京先丰纳米)5份；

导热填料(表面改性氧化铝和表面改性氮化铝混合得到，表面改性氧化铝和表面改性氮化铝的质量比为2:1)30份；

含氟端乙烯基硅烷(CAS号：211985-86-3；乙烯基(三氟甲基)二甲基硅烷，氟含量36.9wt％，乙烯基含量：17.5wt％)20份；

交联剂(聚甲基氢硅氧烷，CAS号：63148-57-2)3份；

催化剂(铂金催化剂，CAS号：68585-32-0)，0.5份；

抑制剂(1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷，CAS号：18293-85-1)，0.025份。

本实施例中有机灌封胶的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石墨烯添加至聚硅氧烷中，在1000rmp下分散2min，加入导热填料，在90℃、1000rmp条件下分散2min，再依次添加交联剂和抑制剂，1000rmp下分散20min；得到第一混合物；

将催化剂和含氟端乙烯基硅烷的混合溶液在1000rmp下分散20min；得第二混合物；

S2、混合第一混合物和第二混合物，在1000rmp下分散5min后，在真空度为0.1MPa的条件下脱泡8min，即得有机灌封胶。

实施例7

本实施例为一种有机灌封胶及其制备方法。

本实施例的有机灌封胶，由以下重量份数的制备原料组成：

聚硅氧烷(CAS号：68083-19-2；乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度500mPa·s，分子量17200，乙烯基含量0.37wt％～0.43wt％，湖北汉达飞生物科技有限公司)25份；

氨基改性石墨烯5份；

导热填料(表面改性氧化铝和表面改性氮化铝混合得到，表面改性氧化铝和表面改性氮化铝的质量比为1:3)30份；

含氟端乙烯基硅烷(CAS号：211985-86-3；乙烯基(三氟甲基)二甲基硅烷，氟含量36.9wt％，乙烯基含量：17.5wt％)20份；

交联剂(聚甲基氢硅氧烷，CAS号：63148-57-2)3份；

催化剂(铂金催化剂，CAS号：68585-32-0)，0.5份；

抑制剂(1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷，CAS号：18293-85-1)，0.025份。

本实施例中有机灌封胶的制备方法，包括以下步骤：

S1、将氨基改性石墨烯添加至聚硅氧烷中，在1000rmp下分散2min，加入导热填料，在90℃、1000rmp条件下分散2min，再依次添加交联剂和抑制剂，1000rmp下分散20min；得到第一混合物；

将催化剂和含氟端乙烯基硅烷的混合溶液在1000rmp下分散20min；得第二混合物；

S2、混合第一混合物和第二混合物，在1000rmp下分散5min后，在真空度为0.1MPa的条件下脱泡8min，即得有机灌封胶。

实施例8

本实施例为一种有机灌封胶及其制备方法。

本实施例的有机灌封胶，由以下重量份数的制备原料组成：

聚硅氧烷(CAS号：68083-19-2；乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度500mPa·s，分子量17200，乙烯基含量0.37wt％～0.43wt％，湖北汉达飞生物科技有限公司)25份；

氨基改性石墨烯5份；

导热填料(表面改性氧化铝和表面改性氮化铝混合得到，表面改性氧化铝和表面改性氮化铝的质量比为3:1)30份；

含氟端乙烯基硅烷(CAS号：211985-86-3；乙烯基(三氟甲基)二甲基硅烷，氟含量36.9wt％，乙烯基含量：17.5wt％)20份；

交联剂(聚甲基氢硅氧烷，CAS号：63148-57-2)3份；

催化剂(铂金催化剂，CAS号：68585-32-0)，0.5份；

抑制剂(1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷，CAS号：18293-85-1)，0.025份。

本实施例中有机灌封胶的制备方法，包括以下步骤：

S1、将氨基改性石墨烯添加至聚硅氧烷中，在1000rmp下分散2min，加入导热填料，在90℃、1000rmp条件下分散2min，再依次添加交联剂和抑制剂，1000rmp下分散20min；得到第一混合物；

将催化剂和含氟端乙烯基硅烷的混合溶液在1000rmp下分散20min；得第二混合物；

S2、混合第一混合物和第二混合物，在1000rmp下分散5min后，在真空度为0.1MPa的条件下脱泡8min，即得有机灌封胶。

实施例9

本实施例为一种有机灌封胶及其制备方法。

本实施例的有机灌封胶，由以下重量份数的制备原料组成：

聚硅氧烷(CAS号：68083-19-2；乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度200mPa·s，分子量9400，乙烯基含量0.4wt％～0.6wt％，湖北汉达飞生物科技有限公司)25份；

氨基改性石墨烯5份；

导热填料(表面改性氧化铝和表面改性氮化铝混合得到，表面改性氧化铝和表面改性氮化铝的质量比为2:1)30份；

含氟端乙烯基硅烷(CAS号：211985-86-3；乙烯基(三氟甲基)二甲基硅烷，氟含量36.9wt％，乙烯基含量：17.5wt％)20份；

交联剂(聚甲基氢硅氧烷，CAS号：63148-57-2)3份；

催化剂(铂金催化剂，CAS号：68585-32-0)，0.5份；

抑制剂(1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷，CAS号：18293-85-1)，0.025份。

本实施例中有机灌封胶的制备方法，包括以下步骤：

S1、将氨基改性石墨烯添加至聚硅氧烷中，在1000rmp下分散2min，加入导热填料，在90℃、1000rmp条件下分散2min，再依次添加交联剂和抑制剂，1000rmp下分散20min；得到第一混合物；

将催化剂和含氟端乙烯基硅烷的混合溶液在1000rmp下分散20min；得第二混合物；

S2、混合第一混合物和第二混合物，在1000rmp下分散5min后，在真空度为0.1MPa的条件下脱泡8min，即得有机灌封胶。

本发明实施例1～9的性能测试方法参考如下标准：

按GB/T1447-2005测试拉伸强度；

按GB/T1701-2001测试断裂伸长率；

按GB/T2411-2008测试邵氏硬度；

按GB/T11205-2009测试热导率。

本发明实施例1～4和对比例1～5的性能测试结果见表1。

表1本发明实施例1～9的性能测试结果

实施例1与实施例5的差异在于：将氨基改性石墨烯替换为氧化石墨烯；氧化石墨烯表面虽然同样具有一定数目的官能团，但整体的分散效果仍较氨基改性石墨烯差，从而导致力学性能较差。

实施例1与实施例6的差异在于：将氨基改性石墨烯替换为石墨烯；从表1中的数据得知：实施例6中的热导率及力学性能较差；其原因在于：石墨烯虽然具有较高的导电性，但在聚硅氧烷中分散难度较大，从而导致其很难在体系中分散均匀，从而导致整体性能较差。

实施例1与实施例7的差异在于：表面改性氧化铝和表面改性氮化铝的质量比由2:1变为1:3；大粒径颗粒的无机导热填料较多，从而未形成紧密的堆积(大颗粒内部形成空缺)；导致导热性能较差。

实施例1与实施例8的差异在于：表面改性氧化铝和表面改性氮化铝的质量比由2:1变为3:1；小粒径颗粒的无机导热填料较多，从而未形成紧密的堆积(小颗粒除分布在大颗粒堆积网络中，还有部分无法填充在网络中，从而部分团聚)；导致导热性能较差。

实施例1与实施例9的差异在于：将聚硅氧烷的粘度降低为200mPa·s；聚硅氧烷粘度降低虽然对物料的分散有利，但是聚硅氧烷的粘度对最终制得的有机灌封胶的力学性能影响较大；因此需将聚硅氧烷的粘度控制在合适范围内。

综上所述，本发明通过氨基改性的石墨烯材料，并将氨基改性的石墨烯材料通过交联剂与聚硅氧烷等之间发生化学交联反应，将石墨烯锚定在聚硅氧烷交联聚合后的主链上，最终形成三维网络结构，在保证加工流动性的同时，又能提高有机灌封胶材料的力学性能和导热性能；同时通过引入含氟端乙烯基硅油，调节最终有机灌封胶的交联密度，还改善了有机灌封胶的疏水性能。

上面结合具体实施方式对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (11)

1.一种有机灌封胶，其特征在于：包括以下制备原料：聚硅氧烷、改性石墨烯、导热填料、含氟端乙烯基硅油和交联剂；

所述改性石墨烯为氨基改性石墨烯；

所述交联剂包括含氢硅油；

所述聚硅氧烷、改性石墨烯、导热填料和含氟端乙烯基硅油的重量份为：

聚硅氧烷25份~30份、改性石墨烯3份~7份、导热填料30份~40份和含氟端乙烯基硅烷10份~20份；

所述导热填料由偶联剂和无机导热填料制备得到；

所述偶联剂包括铝酸酯偶联剂和硅烷偶联剂中的至少一种；

所述无机导热填料由氮化铝和氧化铝组成；

所述氧化铝为表面改性氧化铝，由铝酸酯偶联剂和氧化铝制备得到；

所述氮化铝为表面改性氮化铝，由硅烷偶联剂和氮化铝制备得到；

所述表面改性氧化铝和所述表面改性氮化铝的质量比为1:0.4～2；

所述聚硅氧烷包括乙烯基聚二甲基硅氧烷，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷的粘度为300mPa·s~1000 mPa·s。

2.根据权利要求1所述的有机灌封胶，其特征在于：所述乙烯基聚二甲基硅氧烷中乙烯基的质量分数为0.1％~1%。

3.根据权利要求1所述的有机灌封胶，其特征在于：所述无机导热填料的粒径为0.2μm~80μm。

4.根据权利要求1所述的有机灌封胶，其特征在于：所述含氟端乙烯基硅油中乙烯基的质量分数为15%~20%。

5.根据权利要求4所述的有机灌封胶，其特征在于：所述含氟端乙烯基硅油中氟的质量分数为30%~40%。

6.根据权利要求1所述的有机灌封胶，其特征在于：所述有机灌封胶还包括以下制备原料：抑制剂和催化剂。

7.根据权利要求6所述的有机灌封胶，其特征在于：所述催化剂包括硅氧烷铂络合物。

8.根据权利要求6所述的有机灌封胶，其特征在于：所述交联剂与所述聚硅氧烷的质量比为0.2~10：100。

9.根据权利要求6所述的有机灌封胶，其特征在于：所述催化剂与所述含氟端乙烯基硅油的质量比为0.001~1：100。

10.一种制备如权利要求6至9任一项所述的有机灌封胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将所述交联剂、所述抑制剂、所述导热填料和所述改性石墨烯依次添加至所述聚硅氧烷中制得第一基料；

将催化剂添加至所述含氟端乙烯基硅油中，制得第二基料；

S2、将所述第一基料和所述第二基料混合后，即得所述有机灌封胶。

11.一种如权利要求1至9任一项所述的有机灌封胶在LED灌封中的应用。