一种户外LED灯用长寿命封装胶的制备方法与流程

文档序号:19951875发布日期:2020-02-18 10:42阅读:180来源:国知局
本发明属于led灯生产加工
技术领域
,具体涉及一种户外led灯用长寿命封装胶的制备方法。
背景技术
:led照明装置是利用led(发光二极管)作为光源的照明器具,作为一种新型的绿色照明光源产品,被广泛应用于户外广告显示屏、景观照明和特种照明等户外领域。为了保证led的使用的可靠性,需要对其进行封装,以避免大气中水汽和化学物质对其的侵蚀。目前,大多数led通过环氧树脂进行封装,因为其具有透光率高、力学性能好、折射率大、成本较低等特点。然而,原有的环氧树脂led封装胶存在耐高温性等不佳的问题。对此人们进行了改进,如申请号为:cn201510260972.9公开了一种新型环氧树脂led封装胶及其制备方法,通过a胶和b胶的配合使用,利用纳米高岭土的添加,很好的提升了封装胶整体的耐高温性能,具有不错的进步。但其还存在着耐热黄变性能差,抗uv老化性能不理想;固化后应力大,易开裂,难以通过高可靠性测试等问题,仍需要不断的进行改进。技术实现要素:本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种户外led灯用长寿命封装胶的制备方法。本发明是通过以下技术方案实现的:一种户外led灯用长寿命封装胶的制备方法,包括如下步骤:(1)复合粉体制备:a.按对应重量份称取下列物质:6~8份硅烷偶联剂、2~3份大豆卵磷脂、1.5~2.5份焦磷酸钠、7~10份甲基丙烯酸甲酯、1~2份十二烷基苯磺酸钠、0.5~1份乙二胺四乙酸二钠、90~100份去离子水;b.将操作a称取的所有物质共同投入到搅拌机内进行高速搅拌处理,搅拌均匀后取出得共混液a备用;c.将电弧喷涂机的喷头设于操作b制得的共混液a的液面正上方25~30cm处,然后控制电弧喷涂机工作,直接朝向共混液a进行电弧喷涂处理,3~5min后停止电弧喷涂机工作,然后对共混液a进行过滤,收集固体过滤物备用;d.将操作c所收集的固体过滤物放入到干燥箱内进行干燥处理,2~3h后取出得复合粉体备用;(2)组分ⅰ制备:a.按对应重量份称取下列原料:100~110份环氧树脂、0.5~1份抗氧剂、1~1.5份促进剂、0.5~1.5份消泡剂、1~3份增韧剂、7~10份步骤(1)制得的复合粉体;b.将操作a称取的所有原料共同混合,搅拌至均匀后取出得组分ⅰ备用;(3)组分ⅱ制备:a.按对应重量份称取下列原料:80~85份固化剂、0.2~0.4份脱模剂、0.5~1份紫外线吸收剂;b.将操作a称取的所有原料共同混合,搅拌至均匀后取出得组分ⅱ备用;(4)成品封装胶的制备:将步骤(2)制得的组分ⅰ和步骤(3)制得的组分ⅱ对应按照重量比1:1.2~1.4进行混合,搅拌至均匀后即得成品封装胶。进一步的,步骤(1)操作a中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。进一步的,步骤(1)操作b中所述的高速搅拌处理时控制搅拌机内的搅拌转速为1800~2000转/分钟。进一步的,步骤(1)操作c中所述的电弧喷涂处理时所用的原料成分为锌丝或铝合金丝,在电弧喷涂处理期间控制电弧喷涂机的电压为30~32v,电流为95~100a,空气压力为0.9~1.1mpa,喷涂的角度为90°。进一步的,步骤(1)操作d中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为100~110℃。进一步的,步骤(2)操作a中所述的环氧树脂为脂肪族环氧树脂;所述的抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂168、抗氧剂1098中的任意一种;所述的促进剂为四甲基溴化铵;所述的消泡剂为有机硅类消泡剂;所述的增韧剂为聚丙二醇二缩水甘油醚。进一步的,步骤(3)操作a中所述的固化剂为甲基六氢苯酐;所述的脱模剂为甲基硅油;所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂uv-9、紫外线吸收剂uv-74、紫外线吸收剂uv-327中的任意一种。进一步的,步骤(4)中所述的组分ⅰ和组分ⅱ搅拌至均匀后还需先在110~120℃的条件下固化处理1.5~2h,然后脱模后再放于125~130℃的条件下固化处理3~5h,完成后即得成品封装胶。本发明对封装胶的制备方法进行了有效的优化改进,其中仍以两种组分配合的方式进行制备,但特殊制备添加了一种复合粉体成分,此复合粉体是一种特殊改性的细小金属颗粒,此颗粒能够有效的改善封装胶的使用性能,制备时先制出了共混液a,此共混液a后续用以改善金属颗粒的表面特性,之后直接对共混液a进行电弧喷涂处理,将金属熔滴以高速雾化的方式喷射入共混液a中,在共混液a内形成了大量细小的固化金属颗粒,因直接由高温进行淬火冷却,金属颗粒的强度等品质得以提升,同时因温度的剧烈变化,促使了共混液a中的多种成分在金属颗粒表面形成了大量的活性基团,改善了金属颗粒的分散性以及与树脂基体间的结合强度,同时因表面基团的增加,其与树脂基体间产生了丝状连接组织,类似银纹作用可提升整体的耐冲击等特性,最终改善了整体的使用寿命。本发明相比现有技术具有以下优点:本发明制备方法工艺简单,用料常规,易于推广,制得的封装胶性能稳定,耐高温高湿,抗黄变形好,力学品质强,特别适合于户外led的封装使用。具体实施方式实施例1一种户外led灯用长寿命封装胶的制备方法,包括如下步骤:(1)复合粉体制备:a.按对应重量份称取下列物质:6份硅烷偶联剂、2份大豆卵磷脂、1.5份焦磷酸钠、7份甲基丙烯酸甲酯、1份十二烷基苯磺酸钠、0.5份乙二胺四乙酸二钠、90份去离子水;b.将操作a称取的所有物质共同投入到搅拌机内进行高速搅拌处理,搅拌均匀后取出得共混液a备用;c.将电弧喷涂机的喷头设于操作b制得的共混液a的液面正上方25~30cm处,然后控制电弧喷涂机工作,直接朝向共混液a进行电弧喷涂处理,3min后停止电弧喷涂机工作,然后对共混液a进行过滤,收集固体过滤物备用;d.将操作c所收集的固体过滤物放入到干燥箱内进行干燥处理,2h后取出得复合粉体备用;(2)组分ⅰ制备:a.按对应重量份称取下列原料:100份环氧树脂、0.5份抗氧剂、1份促进剂、0.5份消泡剂、1份增韧剂、7份步骤(1)制得的复合粉体;b.将操作a称取的所有原料共同混合,搅拌至均匀后取出得组分ⅰ备用;(3)组分ⅱ制备:a.按对应重量份称取下列原料:80份固化剂、0.2份脱模剂、0.5份紫外线吸收剂;b.将操作a称取的所有原料共同混合,搅拌至均匀后取出得组分ⅱ备用;(4)成品封装胶的制备:将步骤(2)制得的组分ⅰ和步骤(3)制得的组分ⅱ对应按照重量比1:1.2进行混合,搅拌至均匀后即得成品封装胶。进一步的,步骤(1)操作a中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。进一步的,步骤(1)操作b中所述的高速搅拌处理时控制搅拌机内的搅拌转速为1800转/分钟。进一步的,步骤(1)操作c中所述的电弧喷涂处理时所用的原料成分为锌丝,在电弧喷涂处理期间控制电弧喷涂机的电压为30v,电流为95a,空气压力为0.9mpa,喷涂的角度为90°。进一步的,步骤(1)操作d中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为100℃。进一步的,步骤(2)操作a中所述的环氧树脂为脂肪族环氧树脂;所述的抗氧剂为抗氧剂264;所述的促进剂为四甲基溴化铵;所述的消泡剂为有机硅类消泡剂;所述的增韧剂为聚丙二醇二缩水甘油醚。进一步的,步骤(3)操作a中所述的固化剂为甲基六氢苯酐;所述的脱模剂为甲基硅油;所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂uv-9。进一步的,步骤(4)中所述的组分ⅰ和组分ⅱ搅拌至均匀后还需先在110℃的条件下固化处理1.5h,然后脱模后再放于125℃的条件下固化处理3h,完成后即得成品封装胶。实施例2一种户外led灯用长寿命封装胶的制备方法,包括如下步骤:(1)复合粉体制备:a.按对应重量份称取下列物质:7份硅烷偶联剂、2.5份大豆卵磷脂、2份焦磷酸钠、9份甲基丙烯酸甲酯、1.5份十二烷基苯磺酸钠、0.8份乙二胺四乙酸二钠、95份去离子水;b.将操作a称取的所有物质共同投入到搅拌机内进行高速搅拌处理,搅拌均匀后取出得共混液a备用;c.将电弧喷涂机的喷头设于操作b制得的共混液a的液面正上方25~30cm处,然后控制电弧喷涂机工作,直接朝向共混液a进行电弧喷涂处理,4min后停止电弧喷涂机工作,然后对共混液a进行过滤,收集固体过滤物备用;d.将操作c所收集的固体过滤物放入到干燥箱内进行干燥处理,2.5h后取出得复合粉体备用;(2)组分ⅰ制备:a.按对应重量份称取下列原料:105份环氧树脂、0.8份抗氧剂、1.3份促进剂、1份消泡剂、2份增韧剂、9份步骤(1)制得的复合粉体;b.将操作a称取的所有原料共同混合,搅拌至均匀后取出得组分ⅰ备用;(3)组分ⅱ制备:a.按对应重量份称取下列原料:83份固化剂、0.3份脱模剂、0.8份紫外线吸收剂;b.将操作a称取的所有原料共同混合,搅拌至均匀后取出得组分ⅱ备用;(4)成品封装胶的制备:将步骤(2)制得的组分ⅰ和步骤(3)制得的组分ⅱ对应按照重量比1:1.3进行混合,搅拌至均匀后即得成品封装胶。进一步的,步骤(1)操作a中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560。进一步的,步骤(1)操作b中所述的高速搅拌处理时控制搅拌机内的搅拌转速为1900转/分钟。进一步的,步骤(1)操作c中所述的电弧喷涂处理时所用的原料成分为铝合金丝,在电弧喷涂处理期间控制电弧喷涂机的电压为31v,电流为97a,空气压力为1.0mpa,喷涂的角度为90°。进一步的,步骤(1)操作d中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为105℃。进一步的,步骤(2)操作a中所述的环氧树脂为脂肪族环氧树脂;所述的抗氧剂为抗氧剂168;所述的促进剂为四甲基溴化铵;所述的消泡剂为有机硅类消泡剂;所述的增韧剂为聚丙二醇二缩水甘油醚。进一步的,步骤(3)操作a中所述的固化剂为甲基六氢苯酐;所述的脱模剂为甲基硅油;所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂uv-74。进一步的,步骤(4)中所述的组分ⅰ和组分ⅱ搅拌至均匀后还需先在115℃的条件下固化处理1.8h,然后脱模后再放于127℃的条件下固化处理4h,完成后即得成品封装胶。实施例3一种户外led灯用长寿命封装胶的制备方法,包括如下步骤:(1)复合粉体制备:a.按对应重量份称取下列物质:8份硅烷偶联剂、3份大豆卵磷脂、2.5份焦磷酸钠、10份甲基丙烯酸甲酯、2份十二烷基苯磺酸钠、1份乙二胺四乙酸二钠、100份去离子水;b.将操作a称取的所有物质共同投入到搅拌机内进行高速搅拌处理,搅拌均匀后取出得共混液a备用;c.将电弧喷涂机的喷头设于操作b制得的共混液a的液面正上方25~30cm处,然后控制电弧喷涂机工作,直接朝向共混液a进行电弧喷涂处理,5min后停止电弧喷涂机工作,然后对共混液a进行过滤,收集固体过滤物备用;d.将操作c所收集的固体过滤物放入到干燥箱内进行干燥处理,3h后取出得复合粉体备用;(2)组分ⅰ制备:a.按对应重量份称取下列原料:110份环氧树脂、1份抗氧剂、1.5份促进剂、1.5份消泡剂、3份增韧剂、10份步骤(1)制得的复合粉体;b.将操作a称取的所有原料共同混合,搅拌至均匀后取出得组分ⅰ备用;(3)组分ⅱ制备:a.按对应重量份称取下列原料:85份固化剂、0.4份脱模剂、1份紫外线吸收剂;b.将操作a称取的所有原料共同混合,搅拌至均匀后取出得组分ⅱ备用;(4)成品封装胶的制备:将步骤(2)制得的组分ⅰ和步骤(3)制得的组分ⅱ对应按照重量比1:1.4进行混合,搅拌至均匀后即得成品封装胶。进一步的,步骤(1)操作a中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh570。进一步的,步骤(1)操作b中所述的高速搅拌处理时控制搅拌机内的搅拌转速为2000转/分钟。进一步的,步骤(1)操作c中所述的电弧喷涂处理时所用的原料成分为锌丝,在电弧喷涂处理期间控制电弧喷涂机的电压为32v,电流为100a,空气压力为1.1mpa,喷涂的角度为90°。进一步的,步骤(1)操作d中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为110℃。进一步的,步骤(2)操作a中所述的环氧树脂为脂肪族环氧树脂;所述的抗氧剂为抗氧剂1098;所述的促进剂为四甲基溴化铵;所述的消泡剂为有机硅类消泡剂;所述的增韧剂为聚丙二醇二缩水甘油醚。进一步的,步骤(3)操作a中所述的固化剂为甲基六氢苯酐;所述的脱模剂为甲基硅油;所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂uv-327。进一步的,步骤(4)中所述的组分ⅰ和组分ⅱ搅拌至均匀后还需先在120℃的条件下固化处理2h,然后脱模后再放于130℃的条件下固化处理5h,完成后即得成品封装胶。对比实验例1本对比实验例1与实施例2相比,区别在于在步骤(1)复合粉体制备中,用等质量份的去离子水取代共混液a,除此外的方法步骤均相同。对比实验例2本对比实验例2与实施例2相比,区别在于省去了复合粉体的制备及后续的应用,除此外的方法步骤均相同。对比实验例3申请号为:cn201510260972.9公开的一种新型环氧树脂led封装胶及其制备方法,具体选用其实施例2的技术方案。为了对比本发明效果,对上述实施例2、对比实验例1、对比实验例2、对比实验例3对应方法制得的封装胶进行性能测试,每组选取10个样本,设置3次重复试验,最后对所有的数据进行汇总,并对应取平均值,各组的对比数据如下表1所示:表1硬度(shored)点亮光衰,%(smd5050,60ma,1000h)高温储存黄变指数(150℃@150h)抗uv老化黄变指数(辐照强度:1.5w/m2,辐照条件:150h@50℃)实施例2931.033.652.01对比实验例1881.384.442.36对比实验例2771.644.982.54对比实验例3741.775.362.69注:上表1中所述的硬度是将待测样品制做成厚度2mm,表面平整的胶片,完全固化后采用shored进行测试;所述的点亮光衰是在室温条件下,60ma(3晶)电流点亮1000h,测试点亮前后光强数据,进行对比,考察其光衰情况;所述的高温储存黄变指数是将产品制作成长2cm*宽2cm*厚1mm的胶片,完全固化后,利用uv-vis测试其热老化前的黄度,然后放入烘箱中,在150℃下,烘烤150h,测试结束后再利用uv-vis测试其热老化后的黄度,以考察其抗热老化性能;所述的抗uv老化黄变指数将产品制作成长2cm*宽2cm*厚1mm的胶片,完全固化后,利用uv-vis测试其uv老化前的黄度,然后放入紫外线耐候试验箱中,测试条件设置为:辐照强度0.5w/m2,辐照温度50℃,辐照时间150h,测试结束后利用uv-vis重新测试其uv老化后的黄度,以考察其抗uv老化性能。由上表1可以看出,本发明方法制得的封装胶的综合性能得到了显著的提升,led灯的使用寿命对应有效延长,极具推广应用价值。当前第1页1 2 3 
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