LED封装用纳米氧化物改性苯基硅橡胶的性能研究(4)
有机硅材料的折射率较低，且存在耐腐蚀性差、粘结强度低、力学性能差及生产成本较高等缺陷。随着LED用途多样化，对LED封装材料也提出了更高要求，单纯的有机硅氧烷并不能完全满足要求，需要对其做进一步的改性才能保证封装器件的可靠性。
目前，改性有机硅封装材料主要是通过选择具有一定活性链节的基础聚合物或者加入高性能的填料来改善有机硅材料性能。如为了提高材料的折射率和耐辐射性，可以选择含一定量的二苯基硅氧链节或者甲基苯基硅氧链节的乙烯基硅树脂和含氢硅油来制备有机硅封装材料，这类材料收缩率低、耐冷热冲击性能较好；将乙烯基硅树脂与含氢硅油通过硅氢加成反应硫化成型，可制成有机硅LED封装材料[11]。为了获得高折射率、耐辐射的有机硅封装料，乙烯基硅树脂和含氢硅油一般需含一定量的二苯基硅氧链节或者甲基苯基硅氧链节。K. Miyoshi和T. Goto 等[12]~[13]用氯硅烷共水解缩合工艺制得乙烯基硅树脂，然后将其与含苯基硅氧链节的含氢硅油在铂催化剂催化下硫化成型，获得LED封装材料。该材料的折射率可达1.51，邵尔D硬度75~85度，弯曲强度95~135MPa，拉伸强度5.4 MPa， 紫外线辐射500 h 后透光率由95% 降为92% 。为了降低这类有机硅材料的收缩率，提高其耐冷热循环冲击性能，可提高封装材料中苯基的质量分数；甚至可获得具有优异的机械性能和粘接性能，能经受1000次-50℃/150℃冷热循环冲击而不开裂的有机硅封装料。由于没有经过补强，这些有机硅封装料的硬度和强度较差，仍不能满足LED封装材料的某些技术要求。K. Miyoshi 向甲基苯基含氢硅油和乙烯基硅树脂中加入气相法白炭黑、导热填料、光波调整剂、阻燃剂等，在120 ~ 180℃下固化30~180min 后，封装材料的弯曲强度为95~100MPa，拉伸强度为5.4MPa，邵尔D硬度75~85度，折射率高达1.51；经400nm波长光源辐射100h后透光率从95%降为92%，照射500h 后仍为92%。用乙烯基硅树脂和乙烯基硅油的共混物与含氢硅油通过硅氢加成工艺硫化，能发挥硅树脂和硅橡胶各自的优点，获得高性能LED封装材料。M. Yoshitsugu 等[14]人用这种方法获得的LED封装材料的折射率1.54、透光率85%~100%、邵尔A硬度45~95度、拉伸强度1.8MPa，在150℃下加热100 h表面才出现裂纹。如上所述，有机硅LED封装材料在制备过程中一般需要采用铂催化剂，而常用铂催化剂放置一段时间后会变黄，继续使用将影响LED封装材料的透光率。为了克服这一缺点，K. Tomoko等[15]人开发了一种不易变色的用有机硅氧烷作配体的铂催化剂，即1, 3-二甲基-1, 3-二苯基-1, 3-二乙烯基硅氧烷铂配合物，用这种催化剂催化加成型硅橡胶的硫化成型，可获得折射率高于1.50，透光率92% ~ 100%的LED封装材料。
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