LED封装用有机硅-环氧树脂的合成与性能研究

有机硅-环氧树脂兼具有机硅和环氧树脂的优点,广泛用于环氧树脂改性剂、有机硅增粘剂和LED封装基体树脂。以端氢基苯基硅油(HTPS)与3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯(ECMA)为原料,采用硅氢加成法合成了有机硅-环氧树脂(PSER)。探索了PSER的合成反应条件,用红外光谱表征了其结构,并将PSER固化后应用于5050和2835贴片灯珠。结果表明,向ECMA和铂金催化剂混合物中滴加HTPS,在反应温度50℃、反应时间5 h、ECMA中CC与HTPS中Si—H键的摩尔比为1∶1时,得到的PSER树脂无色透明,储存稳定,折射率达1.535;经过3次回流焊,死灯率为0%,适合作为LED封装基体树脂。     

LED灌封用高折光指数有机硅树脂的制备与性能

以不同二官能度和三官能度的有机烷氧基硅烷作为单体,采用无溶剂法脱水缩合共聚得到高折光指数的苯基乙烯基有机硅树脂,通过含氢硅油交联剂硅氢加成固化有机硅树脂得到灌封材料。采用红外光谱、核磁共振、热重分析、紫外光谱、硬度仪、万能拉力机等方法对有机硅树脂和固化灌封材料进行表征,考察了不同因素对合成的影响,提出了封端剂后加入的工艺并对其加入时间进行了探究,最后研究了固化灌封材料的光学和力学性能,结果表明:用无溶剂法制备有机硅树脂,合适的催化剂、加水量、反应温度才能保证产物的透明性;封端剂的加入时间在1~1.5h内所得产物分子量和分子量分布最为适宜;探讨随苯基含量的增加,材料的折光指数呈线性的增加,且苯基质量分数为30%~40%时,所得固化产物力学性能最佳。     

高折射率、长寿命LED灌封胶的制备及性能

以甲基苯基混合环体、八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷等为原料制得甲基苯基硅油;以苯基三氯基硅烷、二苯基二氯硅烷、二甲基二氯硅烷和二甲基乙烯基氯硅烷等为原料,制得甲基乙烯基苯基有机硅树脂;以二苯基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、四甲基环四硅氧烷为原料制得苯基交联剂。按甲基乙烯基苯基硅油、甲基苯基乙烯基硅树质量比和n Si—H/n Vi筛选出符合LED芯片封装基本要求的灌封胶,其折射率为1.5441,操作黏度(25℃)4 000~5 500 m Pa·s,固化后的初始邵尔D硬度为33~37度,可见光(550 nm)透光率大于85%。耐热老化性能测试研究表明,150℃热老化1 000 h后,硬度增幅为5度,无黄变现象,在550 nm的透光率大于80%。进一步的光通量测试研究表明,点灯测试1 000 h后,该灌封胶的光衰2%。表明该款灌封胶具有高折射率和较长的应用寿命。     

LED封装胶的制备及其性能的研究

研究合成了甲基苯基乙烯基有机硅树脂、甲基苯基氢基有机硅交联剂、配位铂催化剂,再通过优化组合,制备出高透明、高折光率LED封装用有机硅胶黏剂,确定封装胶的凝胶温度100℃、固化温度110.9℃和后处理温度142.2℃,固化反应热△H为-7.74J/g。讨论了树脂、交联剂、催化剂配比对封装胶力学性能影响。分别研究了80℃、120℃、150℃下封装胶的固化状态,发现封装胶的力学特点是低温下剪切强度不高,高温强度不低。所制备的封装胶热稳定性高,通过TG分析,失重拐点在260℃左右;封装胶的光学性能优异,其透光率为98%、折光率为1.51。     

含环氧基团的有机硅封装树脂的合成及性能研究

以γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、二苯基硅二醇和乙烯基三甲氧基硅烷为原料在一水合氢氧化钡催化作用下制备了一种含环氧基团的苯基有机硅树脂,并对所制备的有机硅树脂进行了红外和核磁表征。结果显示成功制备了有机硅基础胶。将环氧基苯基硅树脂与苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷(PTDMSS)按乙烯基与硅氢键物质的量比1∶1混合,在铂催化剂的作用下对有机硅树脂进行了固化,并且研究了其固化物的耐热性能。     

有机硅共混改性双酚A环氧树脂研究

根据相似相容的原理,选择结构中含有苯环、环氧基有机硅树脂与双酚A环氧通过物理共混改性,考察有机硅树脂添加比例对固化物性能的影响。实验结果表明该苯基环氧有机硅树脂在环氧/酸酐固化体系中有很好的相容性,有机硅树脂加入使固化体系Tg降低、韧性提高、Td升高。有机硅树脂含量为30%固化体系Tg降低15℃、冲击强度提高49. 5%、80%loss温度提高67℃。     

端羟烷基甲基苯基硅油的合成

以端氢基甲基苯基硅油和烯丙基缩水甘油醚为原料,在铂催化下通过硅氢加成反应制得端环氧基甲基苯基硅油;再在浓硫酸催化下,经甲醇醇解反应,得到端羟烷基甲基苯基硅油。研究了反应温度、反应时间、催化剂用量等对活性氢转化率的影响。结果表明,硅氢加成反应的最佳条件为:反应温度90℃,时间5 h,催化剂用量为反应物质量的0.015%,烯丙基缩水甘油醚中的CC与端氢基甲基苯基硅油中的Si—H的量之比为1.1∶1,此时,活性氢的转化率达94.87%;醇解反应的最佳反应时间为10 h。红外光谱与核磁共振光谱证实产物为端羟烷基甲基苯基硅油。     

新型UV固化多官能度有机硅功能低聚物的合成及应用

以端含氢硅油、甲基乙烯基二氯硅烷和丙烯酸-β-羟乙酯为原料,经硅氢加成和醇解两步反应,制备了一种与UV固化涂料相容性好,新型多官能度、可UV固化的有机硅功能低聚物。优化了硅氢加成反应条件,产物结构经IR进行了表征。将有机硅功能低聚物应用于UV固化涂料,制得UV固化耐污涂料。研究了涂膜的光固化时间、耐试剂性以及热稳定性,并探究了有机硅低聚物含量与涂膜表面水接触角、吸水率和耐污性等之间的关系。硅氢加成反应的最佳条件:反应温度85℃,催化剂用量为0.4%,n(端基含氢硅油)∶n(甲基乙烯基二氯硅烷)=1∶2,溶剂甲苯的用量为30%。此条件下端基含氢硅油的转化率达到98%;将多官能度有机硅低聚物应用于UV固化涂料,制备有机硅耐污功能材料。涂膜固化时间为46 s,附着力达2级,硬度为3H,具有较好的力学性质。当有机硅低聚物质量分数为1.2%时,材料涂膜表面水接触角达到110°,具有优良的疏水性;涂膜耐水、耐盐及耐碱性较好,且对酱油、碳素墨水以及水性彩笔表现出良好的耐污性能。此外,固化膜在325℃内稳定存在,具有良好的热稳定性。     

含氢硅油固化剂的固化性能研究

研究了甲基含氢硅油和乙基舍氢硅油的不同用量、不同固化温度对乙烯基甲基苯基硅油固化性能的影响。研究发现,甲基含氢硅油作为固化剂使用时,活性高,但是条件控制不当时易导致固化不均匀,其使用性能没有乙基含氢硅油稳定．     

无溶剂加成型有机硅耐高温树脂的合成及耐热性能研究

以甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷为原料,在适量的无水乙醇和水组成的混合溶剂中,通过共水解、缩聚的方法合成了性能优异的无溶剂加成型有机硅耐高温树脂,并用自制的活性稀释剂乙烯基硅油调节固含量,优化了工艺条件,控制有机基团与硅原子的物质的量比和苯基基团与有机基团的物质的量比分别为1.3和0.4,当水解温度为50℃,反应时间为3 h时可合成出综合性能优异的有机硅树脂。采用热重分析表征了硅树脂的耐热性能,结果表明:无溶剂甲基苯基硅树脂在N2气氛下的热失重主要是由主链降解引起的,当温度达到350℃时热失重仅为2.4%,具有优异的热稳定性。     

有机硅环氧树脂的制备及其性能研究

有机硅环氧树脂兼有环氧树脂和有机硅的优点而成为一种重要的热固性树脂。以Karstedt催化剂催化不同氢含量的含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚间的硅氢加成反应制备了4种不同环氧值的有机硅环氧树脂,利用红外光谱对其化学结构进行了表征。用甲基六氢苯酐分别固化4种有机硅环氧树脂,研究分析它们的初始热分解温度均高于300℃,具有优异的耐热性能。     

绝缘导热加成型有机硅灌封胶的制备及性能研究

研究绝缘导热加成型有机硅灌封胶的制备及性能。结果表明:当采用粘度为300和1 000 m Pa·s的端乙烯基硅油以质量比40∶60复配、选用活性氢质量分数为0.005 0的含氢硅油且硅氢基/硅乙烯基摩尔比为1.2时,有机硅灌封胶的物理性能较佳;当三氧化二铝用量为150份时,有机硅灌封胶具有良好的综合性能。     

大功率LED封装用有机硅凝胶的固化行为

文章将含氢硅油与端乙烯基硅油混合,在铂催化剂的作用下发生硅氢加成反应,得到无色透明的大功率LED封装用凝胶型有机硅材料。采用动态差示扫描量热仪对其固化行为进行了考察,获得了其固化动力学参数,其固化反应活化能为79.237 kJ/mol,固化反应级数为0.8271,起始固化温度在75℃左右,最大固化反应速率的温度在90℃左右,后固化温度在120℃左右,为大功率LED封装用凝胶型有机硅材料的封装工艺制定提供了基础数据。     

可光固化高折射率液态MDT硅树脂的制备及其固化性能研究

以γ-巯丙基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷及六甲基二硅氧烷为原料,浓盐酸为催化剂,采用水解缩聚法,制得高折射率巯基MDT(S-MDT)硅树脂。将S-MDT硅树脂、苯基乙烯基硅油和2-羟基-2-甲基苯基丙酮于暗处搅拌均匀,经紫外光固化制得固化物。研究了催化剂用量、水解温度及时间、缩聚温度及时间、苯基质量分数对S-MDT硅树脂性能的影响,并采用红外光谱、核磁共振波谱、凝胶渗透色谱分析了产物结构与摩尔质量分布,还研究了S-MDT硅树脂的固化动力学及其固化物的力学性能、热稳定性和透光率。结果表明,较佳合成工艺为:催化剂用量2. 00%、水解温度80℃、水解时间3 h、缩聚温度120℃、缩聚时间3 h、苯基质量分数16. 23%、有机取代基与硅原子的量之比1. 88。此条件下,S-MDT硅树脂为透明黏稠物,黏度为3 890 m Pa·s、摩尔质量分布系数为1. 11、折射率为1. 5685。此外,当S-MDT硅树脂中巯基与苯基乙烯基硅油中乙烯基的量之比为2/1时,体系双键转化率为93%,固化物的拉伸强度为2. 96 MPa、拉断伸长率为160%、交联密度为2. 06×10-3mol/cm3、最大热分解速率温度为448. 54℃、可见光透光率高于91%。     

硅醇基POSS改性有机硅树脂的热性能

以甲基苯基有机硅树脂作为基体,硅醇基笼形倍半硅氧烷(POSS)作为改性剂,研究了不同POSS加入量和不同POSS加入方式对有机硅树脂热性能的影响,并对不同结构硅醇基POSS改性的有机硅树脂的热性能进行了综合评价。结果表明,采用三硅醇苯基POSS作为改性剂且其质量分数为5%时,通过加热反应方式制备的改性甲基苯基有机硅树脂起始热分解温度和900℃热失重率分别为448.3℃和15.45%。与未改性的甲基苯基有机硅树脂相比,起始热分解温度提高了48.9℃,900℃热失重率降低了6.37%。     

高折射率苯基乙烯基硅油

正浙江大学的蒋立纯等人以八甲基环四硅氧烷、甲基苯基混合环体为原料,1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷为封端基,四甲基氢氧化铵硅醇盐为催化剂,通过阴离子开环聚合反应合成了乙烯基封端的甲基苯基硅油。较佳工艺为反应温度100℃、反应时间4 h、催化剂用量为环体总质量的1.5%。甲基苯基硅油的折射     

添加剂对硅橡胶耐高温性的影响

以甲基乙烯基硅橡胶为生胶,添加白炭黑、结构化控制剂、乙烯基MQ(VMQ)硅树脂等制得混炼胶。研究了结构化控制剂种类及用量、VMQ硅树脂用量对热硫化硅橡胶耐高温性的影响。结果表明,当采用甲基苯基乙烯基硅油/六甲基二硅氮烷复配物作为结构化控制剂,且两者用量均为4份时,硅橡胶质量损失率5%时的温度为460℃。此外,添加5份VMQ硅树脂可以提高硅橡胶的热稳定性,最大热分解温度由565.8℃提高到580.9℃。较佳配方为:甲基乙烯基硅橡胶100份、气相法白炭黑40份、三氧化二铁10份、甲基苯基乙烯基硅油/六甲基二硅氮烷复配且用量均为4份、VMQ硅树脂5份、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷0.7份。     

耐高温室温固化有机硅胶粘剂的合成与表征

以含Me2Si O链节的环状聚甲基苯基硅氧烷、八甲基环四硅氧烷为共聚单体,四甲基氢氧化铵为催化剂、二乙烯基四甲基二硅氧烷为封端剂,采用阴离子型聚合法制备了不同Mr(相对分子质量)的甲基苯基乙烯基硅胶;然后以此为原料(二甲基硅氧链节与甲基苯基硅氧链节是均匀分布的),合成了耐高温室温固化有机硅胶粘剂。研究结果表明:改变封端剂的掺量可有效调节硅胶的Mr;苯基分散均匀的硅胶与普通硅胶相比,前者的黏度明显降低,并且前者所得有机硅胶粘剂具有更好的耐热性(失重5%时的温度为459.48℃)和粘接性能。     

环氧基改性聚甲基硅氧烷的合成及其在热转印色带中的应用研究

在Karstedt's催化剂的催化下,通过含氢硅油与4-乙烯基-1,2-环氧环己烷(VCHO)的硅氢加成反应,制得了环氧改性聚有机硅氧烷;考察了加料方式、抑制剂种类、含氢硅油中活性氢的质量分数、反应温度及催化剂用量对反应的影响.结果表明:在VCHO浓度较高时,催化剂中Pt的最终形态为铂胶体,导致产品呈现黄色;含氢硅油中活性氢的质量分数越高,反应体系越容易发生凝胶;乙醇可有效抑制环氧化合物的开环聚合反应;制备环氧基改性聚硅氧烷的最佳反应条件是:催化剂用量为含氢硅油质量的0.45%、抑制剂乙醇的用量为含氢硅油质量的15%、反应温度为80℃、加料方式是先将催化剂加入VCHO中再滴加含氢硅油.热转印碳带的背面涂布采用在此条件下合成的环氧基改性聚硅氧烷配成的紫外光固化涂料时,打印效果最好.     

MQ树脂补强加成型室温硫化硅橡胶的性能研究

以MQ树脂为补强剂制备加成型室温硫化(RTV)硅橡胶,研究硅氢基(SiH)与硅乙烯基(SiVi)摩尔比、乙烯基硅油配比及MQ树脂用量对加成型RTV硅橡胶物理性能和电绝缘性能的影响.结果表明,当SiH/SiVi摩尔比为1.2～1.4、乙烯基质量分数为0.007和0.02的乙烯基硅油的质量比为7/1、MQ树脂用量为25份时,所制备的加成型RTV硅橡胶具有良好的物理性能和电绝缘性能.