[发明专利]一种LED封装用苯基含氢网状硅树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机硅胶材料领域，具体说是一种用于LED封装的有机硅树脂及其制备方法。

背景技术

LED（Lighting Emitting Diode）即发光二极管照明，是一种半导体发光器件。发光二极管(LED)等发光装置是新兴环保光源，世界各国正在积极推广使用。而对于该类型的发光元件封装用材料，除了要求具备从外部保护发光元件的功能外，为防止发光元件的亮度降低，还要求具备高度的透明性。

目前，LED封装材料主要采用具有良好透明性的环氧树脂为封装材料。使用环氧树脂作为封装材料的LED经长期使用后，由于在LED芯片发射的紫外光照射下会不可避免地发生黄变，导致其透光率下降，降低亮度。基于对LED封装材料的要求越来越高，环氧树脂已经不能满足LED的封装要求。经过多年的研究发展，有采用具有高折射率的有机硅胶材料(专利号为CN101414655)，光通量可提高5-8%。有机硅树脂材料制成的封装的LED产品，具有高透明度(透光率大于95%)、耐辐射、耐热性佳，经高温长时间照射无黄变、不会产生裂纹，大大延长LED封装材料的使用寿命及优越的粘接性等优点，其性能远远优于环氧树脂。随着现今发展趋势，能源的紧缺，在环保及可持续发展战略前的提下，越来越多的环氧树脂将被有机硅树脂所取代。

有机硅胶材料分为两种类型：一种是低折射率的甲基有机硅胶材料，另一种是具有高折射率的苯基有机硅材料。市场上普遍使用的有机硅胶材料主要是甲基有机硅胶材料，现时功率型LED正在蓬勃发展及广泛应用，由于甲基有机硅胶材料的折射率低，已不能完全满足功率型LED封装。苯基有机硅胶材料具有高折射率、耐热性佳等特点，比甲基有机硅胶材料更适用于功率型的LED封装材料使用。

国内外报道的苯基含氢有机硅胶材料均是使用苯基含氢硅油。由于苯基含氢硅油的分子结构交联效果差、交联密度不足，最终导致制备所得封装材料的回弹性差、抗撕裂及抗冲击力差，且存在对环境及电子产品的污染、耐热性差等缺陷问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种具有高折射率、高透光率、澄清透明、回弹性好、抗撕裂、抗冲击力、耐热性佳、耐辐射、使用寿命长等优异性能的苯基含氢网状结构的硅树脂。

本发明是这样实现的：

一种LED封装用有机硅树脂，所述有机硅树脂为具有网状结构的苯基含氢有机硅树脂。

优选的，所述有机硅树脂由下述通式表示：

其中，R、R〞、R″′为相同或不相同的1～6个碳原子的直链或支链烷基，或为相同或不相同的6～20个碳原子的直链或支链芳基，或者是为相同或不相同的7～20个碳原子的芳烷基；R＇为氢基。本发明提供的苯基含氢有机硅树脂中，其氢基是在两端，而现有技术中的有机硅树脂其氢基是在侧链，参加反应时，本发明的苯基含氢树脂反应速度会比现有技术中的有机硅树脂快，而且反应也很充分，事实上现有技术中的有机硅树脂很多氢基未能参加反应。

优选的，R为苯基、苯乙基。R〞、R″′相同或不相同的甲基、乙基或者苯基、苯乙基。

本发明的另一目的是提供一种环保无污染的制备上述苯基含氢网状结构的硅树脂的方法：所述方法包括下述步骤：

a)在酸催化剂下，滴加含氢官能团的硅烷剂、含苯基官能团的硅烷剂进行聚合反应；

b)加入萃取剂，基于目标产物苯基含氢有机硅树脂，控制反应温度为50～90℃，反应时间为1～7小时；

c)将产物静置，去水层，用蒸馏水将苯基含氢有机硅树脂水洗到中性，得到溶于萃取剂的苯基含氢有机硅树脂溶液；

d）将中性的苯基含氢有机硅树脂溶液，用孔径为0.5~5μm的滤膜过滤后，减压蒸馏去除低沸物，得到苯基含氢有机硅树脂。

本发明中采用含苯基官能团的硅烷剂和含氢基官能团的硅烷剂进行聚合反应，含氢基官能团的硅烷剂也起到了封端的作用，在反应合成过程中减少了封端剂的使用，提高了产品的有效产率。在合成过程中根据产品的要求不同，而采用不同量的反应物：如果需要硬度高的有机硅树脂，则采用含氢量高的反应物或者增加含氢官能团硅烷剂的反应量；反之，则采用含氢量低的反应物或者减少含氢官能团硅烷剂的反应量。

优选的，所述含苯基官能团的硅烷剂的结构式为：R¹(R² O)₃Si，其中，R¹为6～20个碳原子的直链或支链芳基或者7～20个碳原子的芳烷基；R²为1-6个碳原子的直链或支链烷基、酰氧基。所述含苯基官能团的硅烷剂可以为但不限于如下：