[發明專利]一種UV固化LED封裝膠樹脂以及制備方法

有效

• 申請號: 201610020505.3
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105601931B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 張英強;葉志明;姚晨輝;吳郢珊;李燁;吳蓁
• 申請（專利權）人: 上海應用技術學院
• 主分類號: C08G77/38
• 分類號: C08G77/38;C08G77/12;C09J183/05
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 楊軍

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種UV固化LED封裝膠樹脂以及制備方法。

背景技術

目前LED的制備中主要流程涉及：固晶、固化、鍵合、封裝、后固化、檢測等工藝步驟。而封裝后固化基本是需要在高于100℃對器件進行加熱完成有機硅封裝膠固化，固化一般需要幾小時，影響高速生成下的生產效率。另外，傳統的雙包裝LED封裝膠在使用時也非常不便，存在的問題主要有：一方面由于封裝膠的黏度較大，導致混合不均；混合后還要脫泡，步驟較繁瑣；另一方面當乙烯基苯基硅樹脂和交聯劑的折射率相差加大，這時兩者的分子結構就差異就較大，因此相容性就變差，硅凝膠透光率較差；再有二者在混合、固化時難以做到均勻混合、充分固化，導致LED封裝膠的性能下降；難以滿足大功率LED封裝業的發展需要。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種單組份UV固化LED封裝膠以及制備方法，該單組份UV固化LED封裝膠分子結構中同時含有多個乙氧基化丙烯酸酯、苯基、Si-H鍵等分子結構，在UV光照射下聚合物分子結構中的多個乙氧基化丙烯酸酯發生交聯固化反應，能有效解決傳統封裝工藝存在的固化時間長、配膠工藝繁瑣等問題。

本發明的技術方案具體介紹如下。

本發明提供一種UV固化LED封裝膠樹脂，該樹脂的結構式如下所示：

其中：m為1-30范圍內的整數；n為1-30范圍內的整數。

本發明中，該樹脂透光率在86～92％之間，在室溫下的折射率在1.5031～1.5226之間，UV光照射下的固化時間在10～20s之間。

本發明中，該樹脂由苯基含氫硅油和乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯在鉑催化劑作用下反應制備得到；其中：所述苯基含氫硅油按重量份數計算，其組成及含量如下：

其中：所述的溶劑選自甲苯、苯的一種或兩種；

所述的催化劑選自98wt％硫酸或38wt％鹽酸的一種或兩種。

本發明中，所述苯基含氫硅油的制備方法如下：按比例將甲基苯基二乙氧基硅烷、含氫混合環體、含氫雙封頭、蒸餾水、溶劑、催化劑加入到容器中，升溫至60～90℃，攪拌下恒溫5～8h，然后升溫至100～120℃，攪拌下恒溫反應4～8h，所得的反應液經過后處理，即得苯基含氫硅油。

本發明還提供一種上述的UV固化LED封裝膠樹脂的制備方法，具體步驟如下：

(1)將甲基苯基二乙氧基硅烷、含氫混合環體、含氫雙封頭、蒸餾水、溶劑、催化劑加入到容器中，升溫至60～90℃，攪拌下恒溫5～8h，然后升溫至100～120℃，攪拌下恒溫反應4～8h，所得的反應液用蒸餾水水洗至中性，再減壓蒸餾以除去溶劑及殘余水分，即得苯基含氫硅油；

(2)將苯基含氫硅油和乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按比例加入到反應容器中，先加入阻聚劑，通入保護氣體，攪拌并加熱，升溫至60～80℃，再加入催化劑，攪拌下恒溫3～6h，停止加熱，待溫度降到室溫，即得UV固化LED封裝膠樹脂。

上述步驟(1)中，減壓蒸餾的具體條件為：溫度為200～205℃，壓力為-0.096MPa，減壓蒸餾2-3h。

本發明的有益成果如下：

本發明的一種UV固化LED封裝膠樹脂，通過苯基含氫硅油與乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯硅氫加成反應成功把乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯結構引入到甲基苯基有機硅結構中，使其具有了快速固化能力，在UV光照射下固化可在10～20s完成，大大克服了現有封裝膠封裝過程中固化時間長的問題。從制備的聚合物具有較長的非極性碳鏈使得聚合物具有更小的粘度和收縮性，便于封裝操作。

進一步，本發明的一種UV固化LED封裝膠樹脂，甲基苯基二乙氧基硅烷、含氫混合環體等原料的組分的含量來實現對最終所得的UV固化LED封裝膠樹脂中甲基苯基含量的調控，使最終所得的UV固化LED封裝膠樹脂在滿足高折射率的同時，具有高透光率。上述所得的UV固化LED封裝膠樹脂，其折光率高，按照國家標準GB/T 614-2006《化學試劑折光率通用方法》對其折光率進行了測試，室溫下為1.5031～1.5226。

采用尤尼柯(上海)儀器有限公司的UV-2102PC紫外可見光分光光度計，將上述制備LED封裝膠所用的交聯劑的樣品置于1mm×1mm×10mm的石英比色皿中；掃描波段為300-800nm，測試樣品透光率，其透光率可達86～92％。