一種發光裝置的環氧硅氧烷樹脂密封料及其制備方法
【專利摘要】本發明提供的一種發光裝置的環氧硅氧烷樹脂密封料及其制備方法，其主要由原料環氧低聚硅氧烷樹脂、3，3’?(氧基雙亞甲基)雙(3?乙基)氧雜環丁烷以及六氟銻酸鈉制備而成，從而密封料具有流動性好，折射率高，各波長段均保持較高的透射率，同時具有良好的耐熱抗老化性能。
【專利說明】
-種發光裝置的環氧括氧燒樹脂密封料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明設及一種密封材料，具體地說，是一種適用于發光裝置的樹枝狀環氧娃氧 燒樹脂密封材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著能源問題日益嚴重，我國能源形式也非常嚴峻，超高亮度的發光二極管化邸） 消耗的電能僅是傳統光源的1/10,由于具有較高的發光效率和低電壓驅動性能，其在照明 領域受到了極大關注，有望取代白識燈等照明光源，成為第四代照明光源。發光二極管的忍 片被密封在透明材料中W保護忍片免受環境的影響。因此，密封材料對于發光二極管的光 學性能和使用壽命具有重要的意義。
[0003] 目前，常規的發光裝置密封料主要是雙酪A型透明環氧樹脂，而隨著白光發光二極 管的發展，如基于紫外光的白光發光二極管的發展，需要外層密封材料在保持可見光區高 透明性的同時能夠對紫外光有較高的吸收率，W防止紫外光的泄露，同時，密封材料還需具 有較強的抗紫外老化能力，而普通的環氧樹脂在長期使用后，長時間暴露在紫外光或在發 光二極管產生的高溫下，其容易轉變為黃色，也就是不可避免地發生黃變現象，導致其透光 率下降，降低發光二極管器件的亮度。
[0004] 當前大部分發光二極管是通過對液態密封材料分散均勻后并加熱固化W達到密 封效果。發光二極管的密封材料要求是無溶劑的液態配方，運限制了大部分具有高折射率 的材料應用于發光二極管封裝領域。同時，發光二極管密封材料要求具有良好的透光率、熱 穩定性及光穩定性。
[0005] 因而，現有的發光二極管密封材料在可靠性、耐熱性和光性能衰減等方面仍存在 很多問題，亟需開發出一種新型的應用于發光二極管的密封材料。

【發明內容】

[0006] 本發明的主要目的在于提供一種發光裝置的環氧硅氧烷樹脂密封料及其制備方 法，其流動性好，折射率高，各波長段均保持較高的透射率，同時具有良好的耐熱抗老化性 能。
[0007] 為達到W上目的，本發明采用的技術方案為:一種發光裝置的環氧硅氧烷樹脂密 封料主要由原料環氧低聚硅氧烷樹脂、3,3'-(氧基雙亞甲基)雙(3-乙基)氧雜環下燒W及 六氣錬酸鋼制備而成，其中，所述環氧低聚硅氧烷樹脂的化學結構式為
[000引根據本發明的一實施例，所述發光裝置的環氧硅氧烷樹脂密封料的化學結構式 為：
其中，30<x、y<50。 1234567 根據本發明的一實施例，所述環氧低聚硅氧烷樹脂由原料2-(3,4-環氧環己烷基） 乙基=甲氧基硅烷、二苯基娃二醇W及催化劑氨氧化領制備而成。 2 根據本發明的一實施例，制備所述環氧低聚硅氧烷樹脂的2-(3,4-環氧環己烷基） 乙基=甲氧基硅烷、二苯基娃二醇、氨氧化領=種原料的摩爾量比為1~1.5:1.5~2:0.Ol ~0.05。 3 根據本發明的一實施例，環氧低聚硅氧烷樹脂與3,3'-(氧基雙亞甲基）雙（3-乙 基)氧雜環下燒的摩爾質量比為1:0.3。 4 根據本發明的一實施例，制備的所述環氧硅氧烷樹脂密封料適用于發光二極管的 封裝。 5 -種發光裝置的環氧硅氧烷樹脂密封料的制備方法，包括步驟： 6 Sioo將相應摩爾質量比的環氧低聚硅氧烷樹脂、3，3'-(氧基雙亞甲基）雙（3-乙 基)氧雜環下燒W及六氣錬酸鋼依次加入反應容器中； 7 S200混合攬拌反應，反應容器中在45°C~60°C下，W200~400RPM的速度持續攬拌 30~60分鐘；W及
[0016] S300待反應混合物反應結束后冷卻至室溫，制得樹枝狀環氧硅氧烷樹脂密封料。
[0017] 根據本發明的一實施例，所述環氧低聚硅氧烷樹脂的制備方法包括步驟:將相應 摩爾質量比的2-(3,4-環氧環己烷基）乙基=甲氧基硅烷、二苯基娃二醇W及氨氧化領依次 加入反應容器中，在45°C~60°C下攬拌6~8小時，制備得到環氧低聚硅氧烷樹脂。
[001引本發明的有益效果為：
[0019] 1、制備的所述環氧硅氧烷密封料為樹枝狀結構分子，各支鏈上含有大量苯環，苯 環的共輛結構有利于增加所述密封料在各波長段的透射率，苯環含量的增大也可提高所述 密封料的折射率;并且樹枝狀的緊湊結構，有利于苯環與苯環間的堆積，從而有利于產品在 各波長段均表現出優異的透射率；
[0020] 2、所述環氧硅氧烷密封料的分子中含有長鏈烷基及環己燒，使產品在加熱固化前 流動性好，便于對發光二極管進行有效密封。
【附圖說明】
[0021] 圖Ia是根據本發明的實施例1的樹枝狀環氧硅氧烷密封料透射率老化試驗的紫 夕h可見光譜圖。
[0022] 圖化是常規環氧樹脂透射率老化試驗的紫外-可見光譜圖。
[0023] 圖2是根據本發明的實施例1的樹枝狀環氧硅氧烷密封料與常規環氧樹脂的黃色 指數老化測試曲線對比圖。
【具體實施方式】
[0024] W下描述用于掲露本發明W使本領域技術人員能夠實現本發明。W下描述中的優 選實施例只作為舉例，本領域技術人員可W想到其他顯而易見的變型。
[0025] -種發光裝置的環氧硅氧烷樹脂密封料主要由原料環氧低聚硅氧烷樹脂、3,3'- (氧基雙亞甲基)雙（3-乙基)氧雜環下燒W及六氣錬酸鋼制備而成，其中，所述環氧低聚娃 氧燒樹脂的化學結構式女
[0026] 其中，所述發光裝置的環氧硅氧烷樹脂密封料的化學結構式為：
庚中，30<x、y<50。
[0027]也就是說，所述環氧硅氧烷樹脂密封料的分子示意結構式如下所示：
[0028
[0029] 其中，所述環氧低聚硅氧烷樹脂由原料2-(3,4-環氧環己烷基）乙基S甲氧基娃 燒、二苯基娃二醇W及催化劑氨氧化領制備而成。
[0030] 其中，制備所述環氧低聚硅氧烷樹脂的2-(3,4-環氧環己烷基）乙基S甲氧基娃 燒、二苯基娃二醇、氨氧化領S種原料的摩爾量比為1~1.5:1.5~2:0.0 l~0.05。
[0031] 其中，制備所述環氧硅氧烷樹脂密封料的環氧低聚硅氧烷樹脂、3,3'-(氧基雙亞 甲基)雙(3-乙基)氧雜環下燒、六氣錬酸鋼S種原料的摩爾量比為1~1.5:0.2~0.5:0.Ol ~0.003。
[0032] 優選地，環氧低聚硅氧烷樹脂與3,3'-(氧基雙亞甲基）雙(3-乙基)氧雜環下燒的 摩爾質量比為1:0.3。
[0033] 其中，制備的所述環氧硅氧烷樹脂密封料適用于發光二極管的封裝。
[0034] -種發光裝置的環氧硅氧烷樹脂密封料的制備方法，其包括步驟：
[0035] SlOO將相應摩爾質量比的環氧低聚硅氧烷樹脂、3，3'-(氧基雙亞甲基）雙（3-乙 基)氧雜環下燒W及六氣錬酸鋼依次加入反應容器中；
[0036] S200混合攬拌反應，反應容器中在45°C~60°C下，W200~400RPM的速度持續攬拌 30~60分鐘；W及
[0037] S300待反應混合物反應結束后冷卻至室溫，制得樹枝狀環氧硅氧烷樹脂密封料。
[0038] 其中，所述環氧低聚硅氧烷樹脂的制備方法包括步驟:將相應摩爾質量比的2-(3， 4-環氧環己烷基）乙基S甲氧基硅烷、二苯基娃二醇W及氨氧化領依次加入反應容器中，在 45 °C~60°C下攬拌6~8小時，制備得到環氧低聚硅氧烷樹脂。
[0039] 當將所述樹枝狀的環氧硅氧烷密封料用于封裝所述發光裝置，如發光二極管時， 將所述密封料加入發光二極管器件中，在130°C~150°C下加熱2~4小時，使其進一步加熱 固化形成交聯聚合物，W完成對發光二極管的密封。
[0040] 其中，由于在所述密封料中引入穩定柔性的Si-O鏈，得W提高所述密封料的抗斷 裂初性。
[0041] 制備的所述環氧硅氧烷密封料為樹枝狀結構分子，各支鏈上含有大量苯環，苯環 的共輛結構有利于增加所述密封料在各波長段的透射率，苯環含量的增大也可提高所述密 封料的折射率;并且樹枝狀的緊湊結構，有利于苯環與苯環間的堆積，從而有利于產品在各 波長段均表現出優異的透射率。
[0042] 由于樹枝狀材料間形成交聯結構，分子結構穩定，且分子中無易氧化的基團，從而 產品耐熱性能優異，光性能衰減低。
[0043] 所述環氧硅氧烷密封料的分子中含有長鏈烷基及環己燒，使產品在加熱固化前流 動性好，便于對發光二極管進行有效密封。
[0044] 所述環氧硅氧烷密封料的制備方法簡單，產品應用簡便高效，其流動性好，折射率 高，各波長段均保持較高的透射率，同時具有良好的耐熱抗老化性能。
[0045] 實施例1
[0046] 環氧低聚硅氧烷樹脂的制備
[0047] 在圓底燒瓶中加入1.Omol 2-(3,4-環氧環己烷基）乙基S甲氧基硅烷和1.5mol二 苯基娃二醇，再加入0.Olmol-水氨氧化領作為催化劑，在45°C下攬拌6小時，制備得到環氧 低聚硅氧烷樹脂。
[0048] 樹枝狀環氧硅氧烷樹脂密封料的制備
[0049] 在反應容器內加入上述制備的環氧低聚硅氧烷樹脂，再加入3,3'-(氧基雙亞甲 基)雙(3-乙基)氧雜環下燒和六氣錬酸鋼，質量比1.0:0.2:0.001。反應體系在45°C條件下， W 250RPM的速度持續攬拌30分鐘。反應結束后，將混合物冷卻至室溫，得到樹枝狀環氧娃氧 燒樹脂密封材料。使用時，將密封材料加入發光二極管器件中，在15(TC下加熱3小時，使其 進一步加熱固化形成交聯聚合物，W完成對發光二極管的密封。
[0050] 紫外-可見光譜透射率老化試驗
[0051] 取實施例1制備的所述環氧硅氧烷樹脂密封料0.5g涂至1平方英寸的石英片上，在 150°C下加熱3小時，使材料加熱固化。在空氣氛圍下120°C的高溫爐中分別存儲72h、144h、 216h、28化、360h，測試所述樹枝狀環氧硅氧烷樹脂密封材料的透射率，透射率老化測試結 果圖Ia所示。
[0052] W常規環氧樹脂密封材料作為對比樣，取常規環氧樹脂0.5g涂至1平方英寸的石 英片上，在150°C下加熱3小時，使材料加熱固化。在空氣氛圍下120°C的高溫爐中分別存儲 7211、14地、21611、28化、36011，測試常規環氧樹脂密封材料的透射率。透射率老化測試結果圖 化所示。
[0053] 通過對圖Ia和圖化的透射率老化測試曲線圖對比可知，所述樹枝狀環氧硅氧烷樹 脂在圖Ia中具有穩定且較高的透射率，與圖Ib中的常規環氧樹脂相比，得W在長時間高溫 存儲下在各波長段保持較高的透射率，表現出良好的耐熱老化性能。
[0054] 黃色指數老化試驗
[0055] 取實施例1制備的所述環氧硅氧烷樹脂密封料0.5g涂至1平方英寸的石英片上，在 150°C下加熱3小時，使材料加熱固化。在空氣氛圍下120°C的高溫爐中分別存儲72h、144h、 216h、28化、360h，測試樹枝狀環氧硅氧烷樹脂密封材料的黃色指數，黃色指數老化測試結 果圖2中A曲線所示。
[0056] W常規環氧樹脂密封材料作為對比樣，取常規環氧樹脂0.5g涂至1平方英寸的石 英片上，在150°C下加熱3小時，使材料加熱固化。在空氣氛圍下120°C的高溫爐中分別存儲 72h、144h、216h、28化、360h，測試常規環氧樹脂密封材料的黃色指數，黃色指數老化測試結 果圖2中B曲線所示。
[0057] 結果表明，樹枝狀環氧硅氧烷樹脂密封材料在長時間高溫存儲下在各波長段保持 了較低的黃色指數，表現出良好的耐熱老化性能。
[0化引實施例2至實施例12
[0059]制備環氧低聚硅氧烷樹脂與樹枝狀環氧硅氧烷樹脂密封料的具體方法如實施例1 所示，所述環氧低聚硅氧烷樹脂與3,3'-(氧基雙亞甲基)雙（3-乙基)氧雜環下燒的不同質 量比如表1所示，制備的所述密封料的折射率如表1所示，其中，折射率的測定是用阿貝折光 計測試。 表1實施例1至實施例12的成分比例與測試結果

[0060] 由表1可知，環氧低聚硅氧烷樹脂與3,3'-(氧基雙亞甲基)雙(3-乙基)氧雜環下燒 的摩爾質量比為1:0.3。
[0061] 實施例13至實施例17
[0062] 制備樹枝狀環氧硅氧烷樹脂密封料的具體方法如實施例1所示，所述環氧低聚娃 氧燒樹脂與六氣錬酸鋼的不同質量比如表2所示，所述環氧低聚硅氧烷樹脂與3,3'-(氧基 雙亞甲基)雙(3-乙基)氧雜環下燒的比例為1:0.3。其中，制備的所述密封料的折射率如表2 所示，其中，折射率的測定是用阿貝折光計測試。 夫2違脯例n牽違脯例1 7的成A比例臺娜I試結罷
[0063] 實施例18至實施例30
[0064] 制備環氧低聚硅氧烷樹脂與樹枝狀環氧硅氧烷樹脂密封料的具體方法如實施例1 所示，所述環氧低聚硅氧烷樹脂、3,3'-(氧基雙亞甲基)雙(3-乙基)氧雜環下燒、六氣錬酸 鋼的質量比為1:0.3:0.005,制備所述環氧低聚硅氧烷樹脂的不同質量比如表3所示，制備 的所述密封料的折射率如表3所示，其中，折射率的測定是用阿貝折光計測試。 表3實施例18至實施例30的成分比例與測試結果
[0065] 如表3所示，制備所述環氧低聚硅氧烷樹脂的2-(3,4-環氧環己烷基）乙基S甲氧 基硅烷與二苯基娃二醇之間的優選比例為1:1.5。
[0066] W上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術 人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發明 的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，運些變化和 改進都落入要求保護的本發明的范圍內。本發明要求的保護范圍由所附的權利要求書及其 等同物界定。
【主權項】
1. 一種發光裝置的環氧硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，一種發光裝置的環氧硅氧烷 樹脂密封料主要由原料環氧低聚硅氧烷樹脂、3,3'-(氧基雙亞甲基）雙(3-乙基)氧雜環下 燒W及六氣錬酸鋼制備而成，其中，所述環氧低聚硅氧烷樹脂的化學結構式為2. 根據權利要求1所述的發光裝置的環氧硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，所述發光裝 置的環氧硅氧烷樹脂密封料的化學結構式為：其中，30<x、y<5〇D 93. 根據權利要求2所述的發光裝置的環氧硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，所述環氧低 聚硅氧烷樹脂由原料2-(3,4-環氧環己烷基）乙基Ξ甲氧基硅烷、二苯基娃二醇W及催化劑 氨氧化領制備而成。4. 根據權利要求3所述的發光裝置的環氧硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，制備所述環 氧低聚硅氧烷樹脂的2-(3,4-環氧環己烷基）乙基Ξ甲氧基硅烷、二苯基娃二醇、氨氧化領 Ξ種原料的摩爾量比為1~1.5:1.5~2:0.01~0.05。5. 根據權利要求4所述的發光裝置的環氧硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，環氧低聚娃 氧燒樹脂與3,3'-(氧基雙亞甲基)雙(3-乙基)氧雜環下燒的摩爾質量比為1:0.3。6. 根據權利要求5所述的發光裝置的環氧硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，所述密封料 適用于發光二極管的封裝。7. -種如權利要求1~6中任一所述的環氧硅氧烷樹脂密封料的制備方法，其特征在 于，包括步驟： S100將相應摩爾質量比的環氧低聚硅氧烷樹脂、3,3'-(氧基雙亞甲基）雙（3-乙基）氧 雜環下燒W及六氣錬酸鋼依次加入反應容器中； S200混合攬拌反應，反應容器中在45°C~60°C下，W200~400RPM的速度持續攬拌30~ 60分鐘；W及 S300待反應混合物反應結束后冷卻至室溫，制得樹枝狀環氧硅氧烷樹脂密封料。8. 根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述環氧低聚硅氧烷樹脂的制備方法 包括步驟:將相應摩爾質量比的2-( 3，4-環氧環己烷基）乙基Ξ甲氧基硅烷、二苯基娃二醇 W及氨氧化領依次加入反應容器中，在45°C~60°C下攬拌6~8小時，制備得到環氧低聚娃 氧燒樹脂。
【文檔編號】C08G77/38GK105977368SQ201610290807
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】魏亮
【申請人】寧波高新區夏遠科技有限公司