[发明专利]一种UV固化LED封装胶树脂以及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种UV固化LED封装胶树脂以及制备方法。

背景技术

目前LED的制备中主要流程涉及：固晶、固化、键合、封装、后固化、检测等工艺步骤。而封装后固化基本是需要在高于100℃对器件进行加热完成有机硅封装胶固化，固化一般需要几小时，影响高速生成下的生产效率。另外，传统的双包装LED封装胶在使用时也非常不便，存在的问题主要有：一方面由于封装胶的黏度较大，导致混合不均；混合后还要脱泡，步骤较繁琐；另一方面当乙烯基苯基硅树脂和交联剂的折射率相差加大，这时两者的分子结构就差异就较大，因此相容性就变差，硅凝胶透光率较差；再有二者在混合、固化时难以做到均匀混合、充分固化，导致LED封装胶的性能下降；难以满足大功率LED封装业的发展需要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种单组份UV固化LED封装胶以及制备方法，该单组份UV固化LED封装胶分子结构中同时含有多个乙氧基化丙烯酸酯、苯基、Si-H键等分子结构，在UV光照射下聚合物分子结构中的多个乙氧基化丙烯酸酯发生交联固化反应，能有效解决传统封装工艺存在的固化时间长、配胶工艺繁琐等问题。

本发明的技术方案具体介绍如下。

本发明提供一种UV固化LED封装胶树脂，该树脂的结构式如下所示：

其中：m为1-30范围内的整数；n为1-30范围内的整数。

本发明中，该树脂透光率在86～92％之间，在室温下的折射率在1.5031～1.5226之间，UV光照射下的固化时间在10～20s之间。

本发明中，该树脂由苯基含氢硅油和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯在铂催化剂作用下反应制备得到；其中：所述苯基含氢硅油按重量份数计算，其组成及含量如下：

其中：所述的溶剂选自甲苯、苯的一种或两种；

所述的催化剂选自98wt％硫酸或38wt％盐酸的一种或两种。

本发明中，所述苯基含氢硅油的制备方法如下：按比例将甲基苯基二乙氧基硅烷、含氢混合环体、含氢双封头、蒸馏水、溶剂、催化剂加入到容器中，升温至60～90℃，搅拌下恒温5～8h，然后升温至100～120℃，搅拌下恒温反应4～8h，所得的反应液经过后处理，即得苯基含氢硅油。

本发明还提供一种上述的UV固化LED封装胶树脂的制备方法，具体步骤如下：

(1)将甲基苯基二乙氧基硅烷、含氢混合环体、含氢双封头、蒸馏水、溶剂、催化剂加入到容器中，升温至60～90℃，搅拌下恒温5～8h，然后升温至100～120℃，搅拌下恒温反应4～8h，所得的反应液用蒸馏水水洗至中性，再减压蒸馏以除去溶剂及残余水分，即得苯基含氢硅油；

(2)将苯基含氢硅油和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按比例加入到反应容器中，先加入阻聚剂，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60～80℃，再加入催化剂，搅拌下恒温3～6h，停止加热，待温度降到室温，即得UV固化LED封装胶树脂。

上述步骤(1)中，减压蒸馏的具体条件为：温度为200～205℃，压力为-0.096MPa，减压蒸馏2-3h。

本发明的有益成果如下：

本发明的一种UV固化LED封装胶树脂，通过苯基含氢硅油与乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯硅氢加成反应成功把乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯结构引入到甲基苯基有机硅结构中，使其具有了快速固化能力，在UV光照射下固化可在10～20s完成，大大克服了现有封装胶封装过程中固化时间长的问题。从制备的聚合物具有较长的非极性碳链使得聚合物具有更小的粘度和收缩性，便于封装操作。

进一步，本发明的一种UV固化LED封装胶树脂，甲基苯基二乙氧基硅烷、含氢混合环体等原料的组分的含量来实现对最终所得的UV固化LED封装胶树脂中甲基苯基含量的调控，使最终所得的UV固化LED封装胶树脂在满足高折射率的同时，具有高透光率。上述所得的UV固化LED封装胶树脂，其折光率高，按照国家标准GB/T 614-2006《化学试剂折光率通用方法》对其折光率进行了测试，室温下为1.5031～1.5226。

采用尤尼柯(上海)仪器有限公司的UV-2102PC紫外可见光分光光度计，将上述制备LED封装胶所用的交联剂的样品置于1mm×1mm×10mm的石英比色皿中；扫描波段为300-800nm，测试样品透光率，其透光率可达86～92％。