有机硅灌封胶粘结剂的制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉属于电子粘结剂技术领域，具体涉及胶粘结剂的制备以及利用粘结剂制 备有机硅灌封胶的方法。 技术背景
[0002] 与传统的白炽灯、荧光灯等光源相比，LED工作电流非常小，消耗的电能仅是传统 光源的1/10,不使用严重污染环境的汞，具有节能、环保、体积小、轻便、寿命长等优点，有望 成为继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代照明光源。封装是LED的重要工序 之一，它可以强化LED的整体性，防止水分、尘埃以及有害气体对LED的侵蚀，提高对外来冲 击、震动的抵抗力，延长LED的使用寿命。
[0003] 与环氧树脂相比，有机硅灌封胶具有能在-60~200°C长期保持弹性，固化时不吸 热、不放热，固化后收缩率小，能耐水、耐臭氧、耐候，优良的电性能和化学稳定性能等诸多 优点。但其自身仍存在一些亟待解决的问题。加成型有机硅灌封胶硫化后表面绝大部分为 非极性的有机基团，表面能低，因而对其它材料的粘接性差，在使用时水分容易通过硅橡胶 与基材之间的空隙渗入LED内部导致腐蚀和绝缘失效，震动可能会让其与基材脱落，使LED 失去密封保护。
[0004] 为了解决上述问题，目前提高LED用有机硅灌封与基材的粘接性主要有两种方 法：一是在MQ树脂、乙條基MQ树脂或乙條基苯基MQ树脂上接入粘结性基团，如环氧基、醋 基等，该方法对制备工艺要求苛刻，且促进有机硅灌封胶与基材的粘结性有限，难以实现工 业化；二是加入小分子粘结剂，如硅烷偶联剂和钛酸酯混合物。
[0005] 中国专利CN103589387A公开了一种用四甲基环四硅氧烷、烯丙基缩水甘油醚和 乙條基二甲氧基硅烷反应制备的粘结剂提尚了 LED用有机娃灌封|父与基材的粘结强度达 0. 4MPa，无粘结剂的灌封胶没有粘结强度，但该粘结性仍较小，需进一步提高灌封胶粘结强 度以到达更好的密封保护作用，延迟LED的使用寿命。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种有机硅灌封胶用粘结剂及其制备 方法，使有机硅灌封胶不仅具有优良的粘结性能，还具有较好的光透性，且易于操作。
[0007] 为了实现以上目的，本发明采取的技术方案是：一种有机硅灌封胶粘结剂的制备 方法，具体包括以下步骤：先将甲基丙烯酸羟基酯与重量比为0. 5~5%的钛酸酯室温混合 均匀；再加入硅烷偶联剂，升温至在60~110°C，并反应1~8h ;最后于温度70~120°C、 真空度0. 06~0.1 MPa条件下脱去低沸物，得到粘结剂。
[0008] 进一步地，甲基丙烯酸羟基酯为甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙 酯、甲基丙烯酸-4-羟基丁酯中的一种或多种。
[0009] 硅烷偶联剂为含环氧基和烷氧基的硅烷偶联剂。
[0010] 硅烷偶联剂为缩水甘油酿烷氧基硅烷。
[0011] 缩水甘油醚烷氧基硅烷为y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、e-(3, 4环氧环 己基）-乙基三乙氧基硅烷、y-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种。
[0012] 甲基丙烯酸羟基酯与硅烷偶联剂的摩尔比为1 :1~3 :1。
[0013] 钛酸酯为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四叔丁酯、钛酸异辛酯中的一种或多 种。
[0014] -种有机硅灌封胶粘结剂的应用，用于有机硅灌封胶的制备：依次将100质量份 的乙烯基硅油、10~25质量份的甲基乙烯基MQ树脂、0. 5~5质量份的粘结剂、20~50质 量分含氢硅油和〇. 004~0. 03质量份的1-乙炔基-1-环己醇加入捏合机，在室温下搅拌 均匀，然后再加入〇. 01~1质量份的氯铂酸的二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物，搅拌均匀， 在真空脱泡，最后在100~150°c下固化1~5h成型。
[0015] 利用本发明制备的粘结剂，直接加入到有机娃灌封|父，能够大幅提尚灌封|父对基 材的粘结性，且不影响灌封胶的透光率，该方法施工工艺简单，能大幅提高生产效率。
[0016] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0017] 1、本发明制备方法简便，易工业化生产；
[0018] 2、本发明粘结剂用量较少，且粘结剂的加入对有机硅灌封胶的透光率无影响；
[0019] 3、本发明将粘结剂加入机硅灌封胶能大幅提高其对铝、PPA、LED支架的粘结强度。
【具体实施方式】[0020] 实施例1
[0021] 有机硅灌封胶粘结剂的制备方法是：将13. Olg的甲基丙烯酸-2-羟基乙酯 (HEMA)与0. 37g的钛酸四丁酯加入到带冷凝管和温度计的三口瓶中，25°C搅拌均匀；然后 在搅拌下缓慢加入23. 6g 丫 _缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560)，升温至80°C并反 应2h ;反应混合物在80°C、真空度0. 08MPa下减压蒸馏至无低沸物蒸出，得淡黄色透明粘结 剂。
[0022] 应用有机硅灌封胶粘结剂制备LED有机硅灌封胶的方法是：依次将100质量份粘 度为500mPa *s的乙烯基硅油、25质量份甲基乙烯基MQ树脂、0. 5质量份的粘结剂A、20质 量份含氢量为〇. 5%的含氢硅油和0. 01质量份1-乙炔基-1-环己醇加入捏合机，在室温下 搅拌均匀，然后再加入〇. 38质量份铂含量为2600ppm的氯铂酸的二乙烯基四甲基二硅氧烷 络合物，搅拌均匀，在真空度〇. IMPa下脱泡8min，最后在130°C下固化2h成型。试样的性 能如表1所示，测试方法见表1说明。
[0023] 实施例2
[0024] 有机硅灌封胶粘结剂的制备方法是：将13. Olg的甲基丙烯酸-2-羟基乙酯 (HEMA)与0. 12g的钛酸四丁酯加入到带冷凝器和温度计的三口瓶中，25°C搅拌均匀；然后 在搅拌下缓慢加入11.8g的Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560)，升温至60°C并 反应8h ;反应混合物在70°C、真空度0.1 MPa下减压蒸馏至无低沸物蒸出，得淡黄色透明粘 结剂。
[0025] 应用有机硅灌封胶粘结剂制备LED有机硅灌封胶的方法是：依次将100质量份粘 度为lOOOmPa，s的乙烯基硅油、17. 5质量份甲基乙烯基MQ树脂、2. 5质量份的粘结剂A、 35质量份含氢量为0. 5%的含氢硅油和0. 01质量份1-乙炔基-1-环己醇加入捏合机，在 室温下搅拌均匀，然后再加入0. 01质量份铂含量为2600ppm的氯铂酸的二乙烯基四甲基二 硅氧烷络合物，搅拌均匀，在真空度0.1 Pa下脱泡8min，最后在10(TC下固化5h成型。试样 的性能如表1所示，测试方法见表1说明。
[0026] 实施例3
[0027] 有机硅灌封胶粘结剂的制备方法是：将13. Olg的甲基丙烯酸-2-羟基乙酯 (HEMA)与1.04g的钛酸四丁酯加入到带冷凝管和温度计的三口瓶中，25°C搅拌均匀；然后 在搅拌下缓慢加入7.87g的Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560)，升温至110°C并 反应lh ;反应混合物在120°C、真空度0. 06MP