一種透明有機矽led燈條灌封膠及其製備方法
2023-06-01 09:44:26 1
一種透明有機矽led燈條灌封膠及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種透明有機矽LED燈條灌封膠及其製備方法，其是由組分A）和組分B）製備而成，其中，組分A）是由以重量份計算的聚矽氧烷基礎聚合物100份、α、ω-烷氧基封端聚二甲基矽氧烷0.1～100份、補強樹脂0～80份、矽油0～40份組成；組分B）是由以重量份計算的α、ω-烷氧基封端聚二甲基矽氧烷100份、矽油0～100份、補強樹脂0～50份、交聯劑0～50份、增粘劑0.5～15份、催化劑0.001～3份。本發明的灌封膠具有高透光率和強度，優異的粘結性和耐黃變性，深層固化快、貯存穩定的產品；用於電子電器的灌封，滿足高透光率高強度要求的場合。所述製備方法簡單，固化時間可調，操作方便。
【專利說明】一種透明有機矽LED燈條灌封膠及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於室溫硫化縮合型有機矽灌封膠，涉及一種透明有機矽LED燈條灌封膠及其製備方法，用於電子電器的灌封，尤其適用於高透光率高強度要求的場合，如LED燈條灌封等。
【背景技術】
[0002]作為目前全球最受矚目的新一代光源，LED因其高亮度、低熱量、長壽命、無毒、可回收再利用等優點，被稱為是21世紀最有發展前景的綠色照明光源。當前，LED照明和大屏幕LED背光是LED應用領域中最具潛力的兩個新興市場，尤其是與民生息息相關的LED照明因為節能環保被提到了政府政策支持的高度。
[0003]LED照明產品中有一款產品把LED組裝在帶狀的FPC(柔性線路板)或PCB硬板上，稱為LED燈條，因為使用壽命長(一般正常壽命在8~10萬小時)、綠色環保而逐漸在各種裝飾行業中嶄露頭角。LED燈條灌封膠作為其中的一種重要輔料，對燈條壽命的長短有著決定性的作用。環氧樹脂、聚氨酯和有機矽等材料在燈條灌封中均有應用。由於環氧樹脂與聚氨酯材料易黃變等不足，市面上LED燈條灌封逐漸轉向有機矽材料。
[0004]有機矽材料具有優越的耐候、耐久、耐黃變性能以及較寬的使用溫度範圍，並且還具備優異的電絕緣性等特點，因此十分適合用於LED燈條灌封。目前用於LED燈條灌封的有機矽產品中主要有兩大體系，即加成型和縮合型。LED燈條對其灌封材料最主要要求是具有高透光率及強度，粘接性及耐黃變性能等。加成型透明灌封膠在耐黃變，收縮率等方面有較大的優勢，但其對基材的粘接性相對較弱，固化需要用鉬催化劑，成本較高。縮合型灌封膠在成本及粘接方面具有一定優勢，但耐黃變方面存在不足。業界常用Y-氨丙基三乙氧基矽烷提高縮合型產品的粘接性，但該偶聯劑屬自催化型偶聯劑，在水溶液中呈鹼性，遇水後幾乎全部水解，氨能催化矽醇加速縮聚成不溶聚合物，而使溶液混濁，影響產品透光率，使用該偶聯劑的產品後期均不耐黃變。
[0005] 專利申請CN102850804A提供了一種LED用透明雙組份有機矽灌封膠，屬於加成型，存在粘結性能差、催化劑易中毒、需要加熱固化等缺陷。專利申請CN102115604A和CN102516932A中提供一種縮合型有機矽透明電子灌封膠，其A組分中都含有催化劑，而在催化劑作用下聚矽氧烷的羥基發生自縮合，因此A組分儲存過程存在粘度增加，甚至影響固化速度的問題。另外，CN102115604A提出一種雙組份縮合型有機矽透明電子灌封膠，其耐黃變性能不錯，但未提供粘接性及透光率參數，專利中未涉及任何形式的補強填料，其力學性能測試方法亦未公布。專利申請CN102174261A提供一種高透光低成本電子灌封膠，採用複合處理機表面改性沉澱法白炭黑作為補強填料，透光率存在一定的不足，另專利未能提供關鍵性能參數，包括強度及伸長率等。專利申請CN101787211A提供了一種高透明高強度室溫硫化有機矽電子灌封膠，單一採用Y-氨丙基三乙氧基矽烷作為增粘劑存在粘結性不足的缺點，另外，Y-氨丙基三乙氧基矽烷提高縮合型產品的粘接性，但該偶聯劑屬自催化型偶聯劑，在水溶液中呈鹼性，遇水後幾乎全部水解，氨能催化矽醇加速縮聚成不溶聚合物，而使B組分在貯存過程變混濁，影響產品透光率，使用該偶聯劑的產品後期均不耐黃變。因此，縮合型有機矽灌封膠要在固化速度、透光率、強度、粘接性、耐黃變、貯存穩定性等性能達到一個令人滿意的目標是很有難度的。
【發明內容】
[0006]為克服現有技術的缺陷，本發明的在於提供一種透明有機矽LED燈條灌封膠，具有高透光率和強度，優異的粘結性和耐黃變性，深層固化快、貯存穩定的產品；用於電子電器的灌封，尤其適用於高透光率高強度要求的場合。
[0007]本發明的另一目的在於提供一種透明有機矽LED燈條灌封膠的製備方法，製備工藝簡單，固化時間可調，操作方便，獲得具有高透光率和強度，優異的粘結性和耐黃變性的LED燈條灌封膠。
[0008]為實現上述目的本發明所採用的技術方案如下:
[0009]一種透明有機矽LED燈條灌封膠，其是由組分A)和組分B)製備而成，其中
[0010]組分A)是由以重量份計算的以下組分組成:
[0011 ] 聚矽氧烷基礎聚合物:100份
[0012]α、ω-烷氧基封端聚二甲基矽氧烷:0.1~100份
[0013]補強 樹脂:0~80份
[0014]矽油:0~40份；
[0015]組分B)是由以重量份計算的以下組分組成:
[0016]α、ω-烷氧基封端聚二甲基矽氧烷:100份
[0017]矽油:0~100份
[0018]補強樹脂:0~50份
[0019]交聯劑:0~50份
[0020]增粘劑:0.5~I5份
[0021]催化劑:0.001~3份;
[0022]組分A)與組分B)的重量比為:(I~10): I或1: (I~10)。
[0023]作為本發明的一種優選的方案，所述的透明有機矽LED燈條灌封膠，其是由組分A)和組分B)製備而成，其中
[0024]組分A)是由以重量份計算的以下組分組成:
[0025]聚矽氧烷基礎聚合物:100份
[0026]α、ω -烷氧基封端聚二甲基矽氧烷:5~60份
[0027]補強樹脂:15~50份
[0028]矽油:5~25份
[0029]組分B)是由以重量份計算的以下組分組成:
[0030]α、ω -烷氧基封端聚二甲基矽氧烷:100份[0031 ] 矽油:5~50份
[0032]補強樹脂:5~25份
[0033]交聯劑:5~30份
[0034]增粘劑:1~10份[0035]催化劑:0.5~1份。
[0036]作為本發明的一種優選的方案，所述的組分A)與組分B)的重量比為:(2~5): I或 1: (2 ~5)。
[0037]作為本發明的一種優選的方案，所述聚矽氧烷基礎聚合物的通式為HO(MeRSiO)nH，其中的 R 為 Me、Et、Ph、CF3CH2CH2 或 CNCH2CH2 ;n = 10 ~1000。
[0038]低粘度聚合物硬度大但偏脆，高粘度聚合物物理性能好但粘度大不宜灌膠，發明人發現使用高低粘度聚矽氧烷基礎聚合物混合使用，可以綜合高低粘度聚合物的特性以達到矽膠性能的最優化。作為優選的，所述聚矽氧烷基礎聚合物有低粘度的聚矽氧烷基礎聚合物與高粘度的聚矽氧烷基礎聚合物以質量比為(5-8):3的比例混合，其中低粘度是指25°C時粘度值為100~5000mPa.S，高粘度是指25°C時粘度值為10000~1000OOmPa.S。本發明中通過上述高粘度和低粘度聚矽氧烷基礎聚合物混合使用能有效提高灌封膠的表幹時間、拉伸強度、伸長率，改善硬度等性能，更有利於燈條灌封長期使用。
[0039]所述的α、ω-烷氧基聚二甲基矽氧烷分子式為
[0040]
【權利要求】
1.一種透明有機矽LED燈條灌封膠，其特徵在於，其是由組分A)和組分B)製備而成，其中 組分A)是由以重量份計算的以下組分組成: 聚矽氧烷基礎聚合物:100份 α、ω-烷氧基封端聚二甲基矽氧烷:0.1~100份 補強樹脂:0~80份 矽油:0~40份； 組分B)是由以重量份計算的以下組分組成: α、ω-烷氧基封端聚二甲基矽氧烷:100份 矽油:0~100份 補強樹脂:0~50份 交聯劑:O~50份 增粘劑:0.5~15份 催化劑:0.001~3份; 組分A)與組分B)的重量比為:(I~10): I或1: (I~10)。
2.根據權利要求1所述的透明有機矽LED燈條灌封膠，其特徵在於，其是由組分A)和組分B)製備而成，其中 組分A)是由以重量份計算的以下組分組成: 聚矽氧烷基礎聚合物:100份 α、ω-烷氧基封端聚二甲基矽氧烷:5~60份 補強樹脂:15~50份 矽油:5~25份； 組分B)是由以重量份計算的以下組分組成: α、ω-烷氧基封端聚二甲基矽氧烷:100份 矽油:5~50份 補強樹脂:5~25份 交聯劑:5~30份 增粘劑:1~10份 催化劑:0.5~1份。
3.根據權利要求1或2所述的透明有機矽LED燈條灌封膠，其特徵在於，組分A)與組分B)的重量比為:(2~5): I或1: (2~5)。
4.根據權利要求1或2所述的透明有機矽LED燈條灌封膠，其特徵在於，所述聚矽氧烷基礎聚合物的通式為HO (MeRSiO)nH,其中的R為Me、Et、PhXF3CH2CH2或CNCH2CH2 ;n = 10~1000。
5.根據權利要求4所述的透明有機矽LED燈條灌封膠，其特徵在於，所述聚矽氧烷基礎聚合物有低粘度的聚矽氧烷基礎聚合物與高粘度的聚矽氧烷基礎聚合物以質量比為(5-8):3的比例混合，其中低粘度是指25°C時粘度值為100~5000mPa.S，高粘度是指25°C時粘度值為10000~1000OOmPa.S。
6.根據權利要求1或2所述的透明有機矽LED燈條灌封膠，其特徵在於，所述補強樹脂為甲基娃樹脂、乙烯基娃樹脂、苯基娃樹脂中的一種或兩種以上混合。
7.根據權利要求1或2所述的透明有機矽LED燈條灌封膠，其特徵在於，所述矽油為MDT矽油、羥基矽油、氨基矽油中的一種或兩種以上混合。
8.根據權利要求1或2所述的透明有機矽LED燈條灌封膠，其特徵在於，所述增粘劑由偶聯劑和與改性劑製備而成；其中偶聯劑為Y -氨丙基二甲氧基矽烷、η-正丁基-Y -氨丙基二甲氧基矽烷、雙(二甲氧基娃丙基)氨、Y-氨丙基二乙氧基矽烷、Y ~ (2, 3-環氧丙氧基)丙基二甲氧基矽烷、Ν-β -氨乙基-Y-氨丙基二甲氧基矽烷、Y -氯丙基二甲氧基矽烷、Y-氯丙基三乙氧基矽烷、Y-氯丙基甲二乙氧基矽烷、巰丙基三甲氧基矽烷、巰丙基三乙氧基矽烷中的一種或兩種以上；改性劑為六甲基二矽氮烷、1，3，5-三(三甲氧矽丙基)聚異氰酸酯、MDT矽油、羥基矽油一種或兩種以上。
9.一種如權利要求1或2所述的透明有機矽LED燈條灌封膠的製備方法，其特徵在於，其製備工藝如下: .1)製備組分Α):聚矽氧烷基礎聚合物、補強樹脂及矽油按比例混合，溫度控制在60~.160°C，真空度為0.06~0.1MPa，攪拌I~5小時；然後冷卻至常溫，得到A組分； . 2)製備增粘劑:將偶聯劑和改性劑加入到反應器中，在氮氣保護下，於60~120°C混合攪拌5-10h，得到目標產物； . 3)製備組分B):將交聯劑、補強樹脂、矽油按一定比例混合，在氮氣保護下，於40~.160°C混合攪拌I~5小時，得到反應產物；將該反應產物、α、ω烷氧基封端聚二甲基矽氧烷、增粘劑和催化劑按比例加入分散機中抽空攪拌，轉速為50~lOOOrpm，真空度為0.06~.0.1MPa，攪拌時間為15~120分鐘，得到B組分； .4)使用時將將A組分和B組分混合均勻，在室溫下固化成矽橡膠。
【文檔編號】C09J183/06GK104017534SQ201410190555
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】潘自鼎 申請人:深圳百麗春新材料科技有限公司