[發明專利]一種硅橡膠納米復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710524824.2
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107325560A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 朱燕萍
• 申請（專利權）人: 朱燕萍
• 主分類號: C08L83/05
• 分類號: C08L83/05;C08L83/04;C08K13/02;C08K3/34;C08K5/20;C08K5/54
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本發明屬于合成材料領域，涉及一種硅橡膠納米復合材料及其制備方法。

背景技術

由于世界能源緊缺的出現，節能與開發新能源變得越來越重要，經濟、環保、節電的白光發光二極管(Light Emitting Diode，LED)在照明市場備受矚目。LED具有體積小、環保、安全、光束集中且壽命長等優點，電能消耗僅為傳統光源的1/10，有望成為繼白熾燈、熒光燈、高強度氣體放電燈之后的第四代光源。

隨著制造技術的不斷發展和完善，功率型LED在發光效率、亮度和功率等性能都有了顯著的提高，在制備功率型白光LED器件的過程中，除了芯片制造技術、熒光粉制造技術外，LED封裝材料的性能對LED的出光率、亮度以及使用壽命也將產生影響。由于大功率LED只能將約5％-10％的輸入功率轉化為光能，而其余的轉化為熱能，如果LED的熱能無法盡快散失，會對芯片及周圍封裝材料傷害極大，造成封裝材料的碳化，在器件表面形成褐色覆蓋層，使器件失效，甚至衍生出更多問題。因此要求封裝材料具有很高的耐熱性能和優良的綜合性能。

近年來國際學術界普遍認為，提高封裝材料散熱能力是現在階段高功率LED亟待解決的關鍵技術之一?，F有純的苯基硅橡膠無法滿足其作為高導熱性封裝材料的需求，因此須對現有的苯基硅橡膠進行改性，以提高苯基硅橡膠的導熱系數，目前提高有機硅封裝材料導熱性能最常用的也是較簡單的方法是在其基體中摻入高導熱填料，通過機械共混的方法進行填充改性。

國外半導體照明公司及主要的有機硅材料生產企業對于導熱級有機硅封裝材料展開了研究并申請了專利，而國內相關研究尚欠活躍。CN101343365A報道了采用氯硅烷與甲苯水解產物，在催化劑和封端劑的條件下，制備一種LED封裝用甲基苯基乙烯基硅樹脂的方法，該方法制備的材料折射率為1.48～1.54，R/Si為1.20～1.70(摩爾比)，相對甲苯粘度為1.4～6.8。CN103059301A報道了采用烷氧基硅烷和無毒萃取劑制備了一種LED封裝用苯基硅含氫網狀硅橡膠折光率為1.49～1.52，硅橡膠作為LED封裝材料的基礎膠，硅橡膠必須結構均勻，純度高，高度透明且折射率大于1.5，并且需要具有優異的導熱性能。而上述專利所制備的LED封裝材料只注重了封裝材料的折光率，而導熱系數并不高。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種硅橡膠納米復合材料及其制備方法。本發明通過優化原料組成和配比，通過添加N,N-二甲基甲酰胺和三乙基乙烯基硅烷，利用其二者之間的協同作用，對含氫聚硅氧烷進行改性，以制得具有高的導熱性以及優良的電絕緣性能的硅橡膠納米復合材料。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種硅橡膠納米復合材料，所述復合材料按重量份計由以下組分組成：

其中，含氫聚硅氧烷的重量份可為50份、52份、54份、56份、58份或60份等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用；含氫聚硅氧烷的重量份可為10份、11份、12份、13份、14份或15份等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用；有機蒙脫土的重量份可為5份、6份、7份、8份、9份或10份等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用；N,N-二甲基甲酰胺的重量份可為10份、11份、12份、13份、14份或15份等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用；三乙基乙烯基硅烷的重量份可為5份、6份、7份、8份、9份或10份等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用；催化劑的重量份可為1份、2份、3份、4份或5份等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用；固化劑的重量份可為1份、3份、5份、7份或10份等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。

以下作為本發明優選的技術方案，但不作為本發明提供的技術方案的限制，通過以下技術方案，可以更好地達到和實現本發明的技術目的和有益效果。

作為本發明優選的技術方案，所述復合材料按重量份計由以下組分組成：

作為本發明優選的技術方案，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫。

作為本發明優選的技術方案，所述固化劑為正硅酸四乙酯。

第二方面，本發明提供了上述硅橡膠納米復合材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：