[发明专利]一种LED有机硅封装用改性纳米二氧化硅及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机硅封装材料领域，特别涉及一种LED封装材料用改性纳米二氧化硅及其制备方法与应用。

背景技术

LED封装是指发光芯片的封装，相比集成电路封装有较大不同。LED的封装不仅要求能够保护灯芯，而且还要能够透光，所以LED的封装对封装材料有特殊的要求。随着LED制造技术不断完善，其发光的效率、亮度和功率都有了大幅度的提高，要求封装材料具有高光学、力学、电学和耐热性能等性能。目前，国内外LED封装材料主要是环氧树脂和有机硅材料。有机硅材料具有良好的透明性、耐候性、绝缘性及强的疏水性等，广泛用作LED封装材料，但其较低的折射率（1.40）及力学强度，又反过来限制了其在LED封装材料特别是高端LED封装材料领域中的应用。

纳米二氧化硅或者二氧化钛等对有机硅LED封装材料进行改性能够有效的提高其折射率（1.40）及力学强度等性能，但是，目前纳米二氧化硅对LED封装材料的改性多采用物理共混的方式，尽管这种改性方式可使LED封装材料折射率与力学性能等得到提高，但随着纳米二氧化硅粒子添加量的增加，由于二氧化硅纳米粒子与有机硅基体材料的均一性较差，导致有机硅封装材料的透明性等光学性能明显下降。

发明内容

为克服现有技术中的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种能够同时提高LED有机硅封装材料折射率、透射率、力学强度的改性纳米二氧化硅。

本发明的另一目的在于提供上述LED有机硅封装材料用改性纳米二氧化硅的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述改性纳米二氧化硅在LED有机硅封装材料中的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种LED有机硅封装材料用改性纳米二氧化硅，所述LED有机硅封装材料用改性纳米二氧化硅由以下按重量份数计的组分组成：

所述的纳米二氧化硅的粒径为50～500nm。

所述的含氢氯硅烷单体具有如下结构：

或者中的一种或者两种的混合物；

其中，R为CH₃、CH₂CH₃或者Ph。

所述的含苯基硅氧烷单体为苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷、苯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷中的一种或至少两种。

所述的有机溶剂为四氢呋喃、苯、甲苯和丁酮中的一种或至少两种。

上述的LED有机硅封装材料用改性纳米二氧化硅的制备方法，包括以下操作步骤：

将50重量份的纳米二氧化硅、2～20重量份的含氢氯硅烷单体、0.5～20重量份的含苯基硅氧烷单体、500～2000重量份有机溶剂装入反应器中，混合并搅拌均匀，再将混合物在30～100℃下反应3～10小时，在40～100℃下旋转蒸发除去有机溶剂，然后加入三乙胺调节PH为6～8，蒸馏水洗涤，最后在50～80℃下真空干燥得到改性纳米二氧化硅。

所述反应器为带有搅拌机、冷凝回流管和温度计的反应器；所述蒸馏水洗涤的次数为5～10次。

上述的改性纳米二氧化硅在制备LED有机硅封装材料中的应用，所述应用按照以下操作步骤：按重量份数计，将0.5～60份改性纳米二氧化硅、5～100份的含氢硅油、5～100份的乙烯基硅油、0.0001～0.01份的催化剂置于敞口容器中，常温下搅拌均匀，在60～150℃真空条件下反应0.3～2小时，得到含有改性纳米二氧化硅的LED有机硅封装材料。

所述的催化剂为氯铂酸、H₂PtCl₆的四氢呋喃溶液、H₂PtCl₆的异丙醇溶液、Pt(PPh₃)₄、Cp₂PtCl、甲基乙烯基硅氧烷配位的铂络合物、邻苯二甲酸二乙酯配位的铂络合物、双环戊二烯二氯化铂和二氯双（三苯基膦）的铂络合物中的一种或两种的混合物；

所述的含氢硅油为甲基含氢硅油、甲基苯基含氢硅油中的一种以上，氢的摩尔百分含量为0.2%～1.45%；

所述的乙烯基硅油为甲基乙烯基硅油、甲基苯基乙烯基硅油中的一种以上，乙烯基的摩尔百分含量为0.1%～2.3%。

本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：