有機硅灌封膠粘結(jié)劑的制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉屬于電子粘結(jié)劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及膠粘結(jié)劑的制備以及利用粘結(jié)劑制 備有機硅灌封膠的方法。 技術(shù)背景
[0002] 與傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈等光源相比，LED工作電流非常小，消耗的電能僅是傳統(tǒng) 光源的1/10,不使用嚴重污染環(huán)境的汞，具有節(jié)能、環(huán)保、體積小、輕便、壽命長等優(yōu)點，有望 成為繼白熾燈、熒光燈、高強度氣體放電燈之后的第四代照明光源。封裝是LED的重要工序 之一，它可以強化LED的整體性，防止水分、塵埃以及有害氣體對LED的侵蝕，提高對外來沖 擊、震動的抵抗力，延長LED的使用壽命。
[0003] 與環(huán)氧樹脂相比，有機硅灌封膠具有能在-60~200°C長期保持彈性，固化時不吸 熱、不放熱，固化后收縮率小，能耐水、耐臭氧、耐候，優(yōu)良的電性能和化學(xué)穩(wěn)定性能等諸多 優(yōu)點。但其自身仍存在一些亟待解決的問題。加成型有機硅灌封膠硫化后表面絕大部分為 非極性的有機基團，表面能低，因而對其它材料的粘接性差，在使用時水分容易通過硅橡膠 與基材之間的空隙滲入LED內(nèi)部導(dǎo)致腐蝕和絕緣失效，震動可能會讓其與基材脫落，使LED 失去密封保護。
[0004] 為了解決上述問題，目前提高LED用有機硅灌封與基材的粘接性主要有兩種方 法：一是在MQ樹脂、乙條基MQ樹脂或乙條基苯基MQ樹脂上接入粘結(jié)性基團，如環(huán)氧基、醋 基等，該方法對制備工藝要求苛刻，且促進有機硅灌封膠與基材的粘結(jié)性有限，難以實現(xiàn)工 業(yè)化；二是加入小分子粘結(jié)劑，如硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯混合物。
[0005] 中國專利CN103589387A公開了一種用四甲基環(huán)四硅氧烷、烯丙基縮水甘油醚和 乙條基二甲氧基硅烷反應(yīng)制備的粘結(jié)劑提尚了 LED用有機娃灌封|父與基材的粘結(jié)強度達 0. 4MPa，無粘結(jié)劑的灌封膠沒有粘結(jié)強度，但該粘結(jié)性仍較小，需進一步提高灌封膠粘結(jié)強 度以到達更好的密封保護作用，延遲LED的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有機硅灌封膠用粘結(jié)劑及其制備 方法，使有機硅灌封膠不僅具有優(yōu)良的粘結(jié)性能，還具有較好的光透性，且易于操作。
[0007] 為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種有機硅灌封膠粘結(jié)劑的制備 方法，具體包括以下步驟：先將甲基丙烯酸羥基酯與重量比為0. 5~5%的鈦酸酯室溫混合 均勻；再加入硅烷偶聯(lián)劑，升溫至在60~110°C，并反應(yīng)1~8h ;最后于溫度70~120°C、 真空度0. 06~0.1 MPa條件下脫去低沸物，得到粘結(jié)劑。
[0008] 進一步地，甲基丙烯酸羥基酯為甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙 酯、甲基丙烯酸-4-羥基丁酯中的一種或多種。
[0009] 硅烷偶聯(lián)劑為含環(huán)氧基和烷氧基的硅烷偶聯(lián)劑。
[0010] 硅烷偶聯(lián)劑為縮水甘油釀烷氧基硅烷。
[0011] 縮水甘油醚烷氧基硅烷為y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、e-(3, 4環(huán)氧環(huán) 己基）-乙基三乙氧基硅烷、y-縮水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷中的一種或多種。
[0012] 甲基丙烯酸羥基酯與硅烷偶聯(lián)劑的摩爾比為1 :1~3 :1。
[0013] 鈦酸酯為鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸四叔丁酯、鈦酸異辛酯中的一種或多 種。
[0014] -種有機硅灌封膠粘結(jié)劑的應(yīng)用，用于有機硅灌封膠的制備：依次將100質(zhì)量份 的乙烯基硅油、10~25質(zhì)量份的甲基乙烯基MQ樹脂、0. 5~5質(zhì)量份的粘結(jié)劑、20~50質(zhì) 量分含氫硅油和〇. 004~0. 03質(zhì)量份的1-乙炔基-1-環(huán)己醇加入捏合機，在室溫下攪拌 均勻，然后再加入〇. 01~1質(zhì)量份的氯鉑酸的二乙烯基四甲基二硅氧烷絡(luò)合物，攪拌均勻， 在真空脫泡，最后在100~150°c下固化1~5h成型。
[0015] 利用本發(fā)明制備的粘結(jié)劑，直接加入到有機娃灌封|父，能夠大幅提尚灌封|父對基 材的粘結(jié)性，且不影響灌封膠的透光率，該方法施工工藝簡單，能大幅提高生產(chǎn)效率。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0017] 1、本發(fā)明制備方法簡便，易工業(yè)化生產(chǎn)；
[0018] 2、本發(fā)明粘結(jié)劑用量較少，且粘結(jié)劑的加入對有機硅灌封膠的透光率無影響；
[0019] 3、本發(fā)明將粘結(jié)劑加入機硅灌封膠能大幅提高其對鋁、PPA、LED支架的粘結(jié)強度。
【具體實施方式】[0020] 實施例1
[0021] 有機硅灌封膠粘結(jié)劑的制備方法是：將13. Olg的甲基丙烯酸-2-羥基乙酯 (HEMA)與0. 37g的鈦酸四丁酯加入到帶冷凝管和溫度計的三口瓶中，25°C攪拌均勻；然后 在攪拌下緩慢加入23. 6g 丫 _縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560)，升溫至80°C并反 應(yīng)2h ;反應(yīng)混合物在80°C、真空度0. 08MPa下減壓蒸餾至無低沸物蒸出，得淡黃色透明粘結(jié) 劑。
[0022] 應(yīng)用有機硅灌封膠粘結(jié)劑制備LED有機硅灌封膠的方法是：依次將100質(zhì)量份粘 度為500mPa *s的乙烯基硅油、25質(zhì)量份甲基乙烯基MQ樹脂、0. 5質(zhì)量份的粘結(jié)劑A、20質(zhì) 量份含氫量為〇. 5%的含氫硅油和0. 01質(zhì)量份1-乙炔基-1-環(huán)己醇加入捏合機，在室溫下 攪拌均勻，然后再加入〇. 38質(zhì)量份鉑含量為2600ppm的氯鉑酸的二乙烯基四甲基二硅氧烷 絡(luò)合物，攪拌均勻，在真空度〇. IMPa下脫泡8min，最后在130°C下固化2h成型。試樣的性 能如表1所示，測試方法見表1說明。
[0023] 實施例2
[0024] 有機硅灌封膠粘結(jié)劑的制備方法是：將13. Olg的甲基丙烯酸-2-羥基乙酯 (HEMA)與0. 12g的鈦酸四丁酯加入到帶冷凝器和溫度計的三口瓶中，25°C攪拌均勻；然后 在攪拌下緩慢加入11.8g的Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560)，升溫至60°C并 反應(yīng)8h ;反應(yīng)混合物在70°C、真空度0.1 MPa下減壓蒸餾至無低沸物蒸出，得淡黃色透明粘 結(jié)劑。
[0025] 應(yīng)用有機硅灌封膠粘結(jié)劑制備LED有機硅灌封膠的方法是：依次將100質(zhì)量份粘 度為lOOOmPa，s的乙烯基硅油、17. 5質(zhì)量份甲基乙烯基MQ樹脂、2. 5質(zhì)量份的粘結(jié)劑A、 35質(zhì)量份含氫量為0. 5%的含氫硅油和0. 01質(zhì)量份1-乙炔基-1-環(huán)己醇加入捏合機，在 室溫下攪拌均勻，然后再加入0. 01質(zhì)量份鉑含量為2600ppm的氯鉑酸的二乙烯基四甲基二 硅氧烷絡(luò)合物，攪拌均勻，在真空度0.1 Pa下脫泡8min，最后在10(TC下固化5h成型。試樣 的性能如表1所示，測試方法見表1說明。
[0026] 實施例3
[0027] 有機硅灌封膠粘結(jié)劑的制備方法是：將13. Olg的甲基丙烯酸-2-羥基乙酯 (HEMA)與1.04g的鈦酸四丁酯加入到帶冷凝管和溫度計的三口瓶中，25°C攪拌均勻；然后 在攪拌下緩慢加入7.87g的Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560)，升溫至110°C并 反應(yīng)lh ;反應(yīng)混合物在120°C、真空度0. 06MP