一种用于led封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料及其制备方法，其特征在于，按照重量份的主要原料包括：有机硅胶55?65份、功能性助剂10?20份、聚碳酸酯5?15份、环氧树脂5?15份、甲基苯基乙烯基硅树脂5?15份、甲基苯基含氢硅树脂5?15份、钛酸酯类偶联剂4?8份、聚乙烯蜡2?4份、聚硅氧烷1?3份、受阻胺类光稳定剂1?3份；所述功能性助剂，按照重量份的主要原料包括：玻璃纤维15?25份、陶瓷颗粒5?15份、羧甲基纤维素钠5?15份。本发明中用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料综合性能优异，具有成型加工性好、透明度高、机械性能强、耐老化、成本低廉等优点。
【专利说明】
一种用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料及其制 备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种高分子材料技术领域，具体是一种用于LED封装的高透明、高硬 度、抗老化硅胶材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] LED具有光效高、耗电量小的特点，它比白炽灯省电80 %，比节能灯省电50 %。随着 LED向大功率、集成化发展，它的光通量和工作温度比普通LED高很多倍，传统的环氧封装材 料在短波辐射和热作用下会严重老化，发生变黄现象及机械性能大幅度下降，无法再满足 LED的封装要求。而有机硅胶材料由于具有耐冲击、耐紫外线辐射、无色透明等优点，是LED 的理想封装材料。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料及其 制备方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0005] -种用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料，其特征在于，按照重量份的 主要原料包括:有机硅胶55-65份、功能性助剂10-20份、聚碳酸酯5-15份、环氧树脂5-15份、 甲基苯基乙烯基硅树脂5-15份、甲基苯基含氢硅树脂5-15份、钛酸酯类偶联剂4-8份、聚乙 烯蜡2-4份、聚硅氧烷1-3份、受阻胺类光稳定剂1-3份;所述功能性助剂，按照重量份的主要 原料包括:玻璃纤维15-25份、陶瓷颗粒5-15份、羧甲基纤维素钠5-15份。
[0006] 作为本发明进一步的方案:所述的用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材 料，按照重量份的主要原料包括:有机硅胶60份、功能性助剂15份、聚碳酸酯10份、环氧树脂 10份、甲基苯基乙烯基硅树脂10份、甲基苯基含氢硅树脂10份、钛酸酯类偶联剂6份、聚乙烯 蜡3份、聚硅氧烷2份、受阻胺类光稳定剂2份;所述功能性助剂，按照重量份的主要原料包 括:玻璃纤维20份、陶瓷颗粒10份、羧甲基纤维素钠10份。
[0007] 作为本发明进一步的方案:所述功能性助剂中陶瓷颗粒的粒径为60-100μπι。
[0008] 作为本发明进一步的方案:所述功能性助剂中玻璃纤维为切成束状的玻璃纤维， 长度为30-60μηι。
[0009] 作为本发明进一步的方案:所述功能性助剂中羧甲基纤维素钠是由废弃棉花或废 旧纸衆等纤维制成，长度为30-60μηι。
[0010] 一种用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料的制备方法，具体步骤为：
[0011] 首先，将所述有机硅胶与聚碳酸酯、环氧树脂、甲基苯基乙烯基硅树脂、甲基苯基 含氢硅树脂、钛酸酯类偶联剂、聚乙烯蜡、聚硅氧烷混合，得到混合物料I;其次，将功能性助 剂与受阻胺类光稳定剂混合，得到混合物料II;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出 机的料斗中，混合物料Π 从侧喂料口加入，螺杆转速设定为300-600r/min，经过熔融挤出， 水冷切粒得到粒料;接着，进行真空干燥4-5h，用注塑机注塑成型，即得用于LED封装的高透 明、高硬度、抗老化硅胶材料。
[0012]作为本发明进一步的方案:具体步骤中螺杆转速设定为450r/min。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0014]本发明中一种用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料透光率能达到97 % 以上，玻璃纤维、陶瓷颗粒、羧甲基纤维素钠的添加可以有效增强其硬度，同时产品具有很 好的储存稳定性，在人工加速老化下仍保持较高的透明度和硬度。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0016] 实施例1
[0017] -种用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料，其特征在于，按照重量份的 主要原料包括:有机硅胶55份、功能性助剂10份、聚碳酸酯5份、环氧树脂5份、甲基苯基乙烯 基硅树脂5份、甲基苯基含氢硅树脂5份、钛酸酯类偶联剂4份、聚乙烯蜡2份、聚硅氧烷1份、 受阻胺类光稳定剂1份;所述功能性助剂，按照重量份的主要原料包括:玻璃纤维15份、陶瓷 颗粒5份、羧甲基纤维素钠5份。
[0018] -种用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料的制备方法，具体步骤为：
[0019] 首先，将所述有机硅胶与聚碳酸酯、环氧树脂、甲基苯基乙烯基硅树脂、甲基苯基 含氢硅树脂、钛酸酯类偶联剂、聚乙烯蜡、聚硅氧烷混合，得到混合物料I;其次，将功能性助 剂与受阻胺类光稳定剂混合，得到混合物料II;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出 机的料斗中，混合物料Π 从侧喂料口加入，螺杆转速设定为300r/min，经过熔融挤出，水冷 切粒得到粒料;接着，进行真空干燥4_5h，用注塑机注塑成型，即得用于LED封装的高透明、 高硬度、抗老化硅胶材料。
[0020] 实施例2
[0021] -种用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料，按照重量份的主要原料包 括:有机硅胶60份、功能性助剂15份、聚碳酸酯10份、环氧树脂10份、甲基苯基乙烯基硅树脂 10份、甲基苯基含氢硅树脂10份、钛酸酯类偶联剂6份、聚乙烯蜡3份、聚硅氧烷2份、受阻胺 类光稳定剂2份;所述功能性助剂，按照重量份的主要原料包括:玻璃纤维20份、陶瓷颗粒10 份、羧甲基纤维素钠1 〇份。
[0022] 一种用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料的制备方法，具体步骤为： [0023]首先，将所述有机硅胶与聚碳酸酯、环氧树脂、甲基苯基乙烯基硅树脂、甲基苯基 含氢硅树脂、钛酸酯类偶联剂、聚乙烯蜡、聚硅氧烷混合，得到混合物料I;其次，将功能性助 剂与受阻胺类光稳定剂混合，得到混合物料II;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出 机的料斗中，混合物料Π 从侧喂料口加入，螺杆转速设定为450r/min，经过熔融挤出，水冷 切粒得到粒料;接着，进行真空干燥4_5h，用注塑机注塑成型，即得用于LED封装的高透明、 高硬度、抗老化硅胶材料。
[0024] 实施例3
[0025] -种用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料，其特征在于，按照重量份的 主要原料包括:有机硅胶65份、功能性助剂20份、聚碳酸酯15份、环氧树脂15份、甲基苯基乙 烯基硅树脂15份、甲基苯基含氢硅树脂15份、钛酸酯类偶联剂8份、聚乙烯蜡4份、聚硅氧烷3 份、受阻胺类光稳定剂3份;所述功能性助剂，按照重量份的主要原料包括:玻璃纤维25份、 陶瓷颗粒15份、羧甲基纤维素钠15份。
[0026] -种用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料的制备方法，具体步骤为：
[0027]首先，将所述有机硅胶与聚碳酸酯、环氧树脂、甲基苯基乙烯基硅树脂、甲基苯基 含氢硅树脂、钛酸酯类偶联剂、聚乙烯蜡、聚硅氧烷混合，得到混合物料I;其次，将功能性助 剂与受阻胺类光稳定剂混合，得到混合物料II;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出 机的料斗中，混合物料Π从侧喂料口加入，螺杆转速设定为600r/min，经过熔融挤出，水冷 切粒得到粒料;接着，进行真空干燥4_5h，用注塑机注塑成型，即得用于LED封装的高透明、 高硬度、抗老化硅胶材料。
[0028] 对比例1
[0029] 一种用于LED封装的硅胶材料，按照重量份的主要原料包括:有机硅胶60份、聚碳 酸酯10份、环氧树脂10份、甲基苯基乙烯基硅树脂10份、甲基苯基含氢硅树脂10份、钛酸酯 类偶联剂6份、聚乙烯蜡3份、聚硅氧烷2份、受阻胺类光稳定剂2份。
[0030] -种用于LED封装的硅胶材料的制备方法，具体步骤为：
[0031]首先，将所述有机硅胶与聚碳酸酯、环氧树脂、甲基苯基乙烯基硅树脂、甲基苯基 含氢硅树脂、钛酸酯类偶联剂、聚乙烯蜡、聚硅氧烷、受阻胺类光稳定剂混合，得到混合物料 I;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出机的料斗中，螺杆转速设定为450r/min，经过 熔融挤出，水冷切粒得到粒料;接着，进行真空干燥4-5h，用注塑机注塑成型，即得用于LED 封装的硅胶材料。
[0032] 对比例2
[0033] 一种用于LED封装的硅胶材料，按照重量份的主要原料包括:有机硅胶60份、钛酸 酯类偶联剂6份、聚乙烯蜡3份、聚硅氧烷2份、受阻胺类光稳定剂2份。
[0034] -种用于LED封装的硅胶材料的制备方法，具体步骤为：
[0035] 首先，将所述有机硅胶与钛酸酯类偶联剂、聚乙烯蜡、聚硅氧烷、受阻胺类光稳定 剂混合，得到混合物料I;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出机的料斗中，螺杆转速 设定为450r/min，经过恪融挤出，水冷切粒得到粒料;接着，在室温下干燥4-5h，用注塑机注 塑成型，即得用于LED封装的硅胶材料。
[0036] 对比例3
[0037] 一种用于LED封装的硅胶材料，按照重量份的主要原料包括:有机硅胶60份、功能 性助剂15份、聚碳酸酯10份、环氧树脂10份、甲基苯基乙烯基硅树脂10份、甲基苯基含氢硅 树脂10份、钛酸酯类偶联剂6份、聚乙烯蜡3份、聚硅氧烷2份、受阻胺类光稳定剂2份;所述功 能性助剂，按照重量份的主要原料包括:玻璃纤维20份、陶瓷颗粒10份、羧甲基纤维素钠10 份。
[0038] -种用于LED封装的硅胶材料的制备方法，具体步骤为：
[0039]首先，将所述有机硅胶与聚碳酸酯、环氧树脂、甲基苯基乙烯基硅树脂、甲基苯基 含氢硅树脂、钛酸酯类偶联剂、聚乙烯蜡、聚硅氧烷混合，得到混合物料I;其次，将功能性助 剂与受阻胺类光稳定剂混合，得到混合物料II;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出 机的料斗中，混合物料Π从侧喂料口加入，螺杆转速设定为450r/min，经过熔融挤出，水冷 切粒得到粒料;接着，在室温下干燥4-5h，用注塑机注塑成型，即得用于LED封装的硅胶材 料。
[0040] 检测实验
[0041] 取实施例1-3和对比例1-3制备的产品，透射率:按GB/T2410-2008测定;折射系数： 按GB/T6488-2008测定;硬度:按GB/T2411-2008;耐老化:人工加速老化，90°C，90天。
[0042] 上述实施例1-3和对比例1-3制备的材料性能如表1所示。
[0043] 表1实施例1-3和对比例1-3制备的材料性能
[0044]
[0045] 表2实施例1-3和对比例1-3制备的材料性能(人工加速老化，90°C，90天）
[0046]
L0047」与传统的硅胶材料相比，本发明提供的用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅 胶材料的透射率在97%以上，相关折射系数在1.60-1.80，并具有优异的硬度性能(硬度(A) 大于80 )，同时在人工加速老化下，无显著性变化。
[0048]上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方 式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下 做出各种变化。
【主权项】
1. 一种用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料，其特征在于，按照重量份的主 要原料包括:有机硅胶55-65份、功能性助剂10-20份、聚碳酸酯5-15份、环氧树脂5-15份、甲 基苯基乙烯基硅树脂5-15份、甲基苯基含氢硅树脂5-15份、钛酸酯类偶联剂4-8份、聚乙烯 蜡2-4份、聚硅氧烷1-3份、受阻胺类光稳定剂1-3份;所述功能性助剂，按照重量份的主要原 料包括:玻璃纤维15-25份、陶瓷颗粒5-15份、羧甲基纤维素钠5-15份。2. 根据权利要求1所述的用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料，其特征在 于，按照重量份的主要原料包括:有机硅胶60份、功能性助剂15份、聚碳酸酯10份、环氧树脂 10份、甲基苯基乙烯基硅树脂10份、甲基苯基含氢硅树脂10份、钛酸酯类偶联剂6份、聚乙烯 蜡3份、聚硅氧烷2份、受阻胺类光稳定剂2份;所述功能性助剂，按照重量份的主要原料包 括:玻璃纤维20份、陶瓷颗粒10份、羧甲基纤维素钠10份。3. 根据权利要求1或2所述的用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料，其特征 在于，所述功能性助剂中陶瓷颗粒的粒径为60-100M1。4. 根据权利要求3所述的用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料，其特征在 于，所述功能性助剂中玻璃纤维为切成束状的玻璃纤维，长度为30_60μπι。5. 根据权利要求4所述的用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料，其特征在 于，所述功能性助剂中羧甲基纤维素钠是由废弃棉花或废旧纸浆等纤维制成，长度为30-60 μηι〇6. -种如权利要求1 -5任一所述的用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料的 制备方法，其特征在于，具体步骤为： 首先，将所述有机硅胶与聚碳酸酯、环氧树脂、甲基苯基乙烯基硅树脂、甲基苯基含氢 硅树脂、钛酸酯类偶联剂、聚乙烯蜡、聚硅氧烷混合，得到混合物料I;其次，将功能性助剂与 受阻胺类光稳定剂混合，得到混合物料II;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出机的 料斗中，混合物料II从侧喂料口加入，螺杆转速设定为300-600r/min，经过熔融挤出，水冷 切粒得到粒料;接着，进行真空干燥4_5h，用注塑机注塑成型，即得用于LED封装的高透明、 高硬度、抗老化硅胶材料。7. 根据权利要求6所述的用于LED封装的高透明、高硬度、抗老化硅胶材料的制备方法， 其特征在于，具体步骤中螺杆转速设定为450r/min。
【文档编号】C08L1/28GK106084782SQ201610443260
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】刘操
【申请人】刘操