[发明专利]LED封装用环氧树脂的导热透明改性工艺

说明书

技术领域

    本发明公开了LED封装用环氧树脂的导热透明改性工艺。

背景技术

目前，用于生产LED 封装树脂的AB 混合胶大部分只能适用于小功率LED 封装，对现有 AB胶组分进行导热及透明改性 ,能满足大功率LED封装的要求。绝大多数高分子材料本身属于绝热性材料，要得到优良导热性的材料，第一种途径是制造具有高热导率的聚合物材料；第二种途径是通过共混方法对高分子材料进行填充改性，形成复合材料，提高聚合物的导热性能。第二种途径比较简单可行，也较常见。常用的导热性填料，通常包括金属粉末和无机。在金属填充的导热塑料中，常用的金属粉末有银、铜 、锡 、铝 、铁等。在无机填料填充的导热塑料中，常用的无机填料为石墨、陶瓷、碳纤维、炭黑、氧化氯、AlN等。石墨的热导率最高，100℃时为209 W ( m·K) - 1，且与金属的热导率最为接近。用 石墨来改善高分子材料热导率的研究较多，但石墨不能用于LED封装用塑料的导热改性填料，因为它是非电绝缘性材料。

发明内容

    本发明涉及LED封装用环氧树脂的导热透明改性工艺，该工艺采用 沉淀转化法，以卤水、碳酸钠为原料，聚乙烯醇 ( PVA) 为改性剂，制备了分散性较好的纳米氧化镁粒子。以纳米MgO（氧化镁）为填料，添加环氧树脂AB胶固化体系中，增强固化物的导热性能，其制备纳米氧化镁颗粒及环氧树脂的改性与固化的步骤是：

    （1）纳米氧化镁颗粒的制备；

     配制一定摩尔浓度的氯化镁溶液和碳酸钠溶液 5 0 mL。将10 mL PVA溶液加入到氯化镁溶液中，超声波混合均匀后，置于恒温水浴中，快速搅拌并向其中加入Na2 CO 3 溶液；陈化、抽虑，依次用PVA溶液、无水乙醇洗涤；110℃恒温干燥4 h；700℃下用流动Ar锻烧4 h，即可得到白色纳米M gO粉末；

（2）环氧树脂的改性与固化；

未改性环氧树脂的固化。首先将 A 胶在 50～60℃加热1h，然后加入 B胶混合均匀，固化温度为110℃，固化时间为4 h，最后获得到环氧树脂的固化物；经过 MgO改性后环氧树脂的固化，在环氧树脂固化体系中加入纳米氧化镁之前，首先要用表面处理剂进行化学改性，增强其对树脂基体的结合。

    所述改性后的环氧树脂固化物，随氧化镁含量的增加，其导热性能增加。

    所述氧化镁作为成核剂，其最佳含量为环氧树脂质量分数的0.4%，随着氧化镁含量的增大，透光率增大，达到最大透光率后，随氧化镁的增加，透光率降低。

本发明具有的积极效果是：

本发明工艺在加入PVA后，实验所制备的纳米MgO颗粒无明显团聚，分散性较好，粒子呈球状，其提高了环氧树脂的导热性，改善环氧树脂固化物的透光性。

具体实施方式

为了使本发明目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

    LED封装用环氧树脂的导热透明改性工艺。该工艺采用 沉淀转化法，以卤水、碳酸钠为原料，聚乙烯醇 ( PVA) 为改性剂，制备了分散性较好的纳米氧化镁粒子。以纳米MgO（氧化镁）为填料，添加环氧树脂AB胶固化体系中，增强固化物的导热性能，其制备纳米氧化镁颗粒及环氧树脂的改性与固化的步骤是：

    （1）纳米氧化镁颗粒的制备；

     配制一定摩尔浓度的氯化镁溶液和碳酸钠溶液 5 0 mL。将10 mL PVA溶液加入到氯化镁溶液中，超声波混合均匀后，置于恒温水浴中，快速搅拌并向其中加入Na2 CO 3 溶液；陈化、抽虑，依次用PVA溶液、无水乙醇洗涤；110℃恒温干燥4 h；700℃下用流动Ar锻烧4 h，即可得到白色纳米M gO粉末；

（2）环氧树脂的改性与固化；

未改性环氧树脂的固化。首先将 A 胶在 50～60℃加热1h，然后加入 B胶混合均匀，固化温度为110℃，固化时间为4 h，最后获得到环氧树脂的固化物；经过 MgO改性后环氧树脂的固化，在环氧树脂固化体系中加入纳米氧化镁之前，首先要用表面处理剂进行化学改性，增强其对树脂基体的结合。

    改性后的环氧树脂固化物，随氧化镁含量的增加，其导热性能增加。

    氧化镁作为成核剂，其最佳含量为环氧树脂质量分数的0.4%，随着氧化镁含量的增大，透光率增大，达到最大透光率后，随氧化镁的增加，透光率降低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。