LED用有机硅灌封胶的制备及其性能分析(3)
1.2. LED灌封胶的组成
本实验制备的灌封胶的基本组成成分为含乙烯基的聚硅氧烷（基础聚合物），含氢硅油（交联剂）和催化剂（最常用的是铂配合物）。
1.2.1. 基础聚合物
含乙烯基的聚硅氧烷〔基础聚合物)的结构式如下:
图1.1 聚硅氧烷的结构式
分子中的R、R1、R2等可以为甲基、乙烯基、烷基、芳基、卤素、烷氧基、环氧基等有机官能团R、R1、R2等代表的基团可以相同也可以不同分子式中R、R1、R2等代表的取代基种类不同导致最终产品的性能也不同，进而可以满足不同的要求。考虑到成本、制备工艺等因素，现在使用最多、应用最广泛的是侧链官能团均为甲基的有机硅聚合物[5]。当上式中含有苯基时即可得到苯基硅橡胶，苯基聚硅氧烷相对于甲基聚硅氧烷具有许多优良的特性，如优良的耐辐射性能，苯环可以起到辐射保护作用，其机理为苯环结构中的大p键能分散所吸收的辐射能，使激发能在分子间或分子内进行转移，从而避免了键的断裂。早在上个世纪五十年代，Robert就发现含苯基的硅橡胶耐辐照性明显优于甲基硅橡胶[6]；此外，部分苯基取代甲基所得聚合物的耐热性能具有很大的改善；再者，苯基具有高折射率，含苯基的有机硅聚合物的折射率远远大于全甲基的有机硅聚合物，在对材料折射率有特殊要求的场合下具有重要用途，例如对于功率型LED封装材料如果提高封装材料的折射主，则可以提高光线在封装结构内部全反射的临界角，从而可以大幅度提高LED的取光效率。再如，使用甲基苯基聚硅氧烷制备的光导纤文保护层的一次被覆层，其折射率高于石英玻璃，可防止泄露光的二次返回。此外，还可以根据需要得到其他各种特殊聚硅氧烷，当基础聚合物分子式中含有三氟丙基官能团时，就可以得到氟硅橡胶，它为航空工业不可缺少的耐高低温燃料密封材料，它的耐油耐溶剂性能远远优于其他橡胶。杨立明等合成既含有乙烯基硅基又含有硅氢基的聚(甲基乙烯基一甲基氢)硅氧烷，克服了加成型硅橡胶易早欺硫化而影响其操作性能的问题。此特殊聚硅氧烷可以通过氨基增加分子间力和不饱和键产生的交联，由于存在着上述两种作用力从而提高了强度，改善了材料的机械性能[7]。
聚硅氧烷分子中乙烯基含量、分子量大小及其分布等因素会对硅橡胶力学性能立生影响。DuncanE等报道分子量小的乙烯基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷可以提高硅橡胶的交联密度，而分子量大的聚二甲基硅氧烷可以使硅橡胶具有高的弹性和较大的伸长率。现在常将不同分子量的聚硅氧烷混合使用。除了分子量的大小以外，乙烯基含量及乙烯基分布对有机硅材料的性能也有影响。聚硅氧烷中乙烯基含量不能太低也不能太高，若乙烯基含量太高，则所得有机硅材料容易发脆；而乙烯基含量太低时，则交联密度减小所得材料的机械性能也较弱。MarkJE.提出一个交联点集中的问题，在硫化体系中，有一部分聚硅氧烷的乙烯基相对集中，就能产生强度较大的塑性微区，从而对硅橡胶的物理机械性能有很大的帮助[8]。
1.2.2. 交联剂
由于低折射率封装材料不利于提高LED封装中全反射临界角，影响了取光效率，因此，LED封装需要高折射率的有机硅聚合物作为封装材料。提高材料的折射率最常用的方法是在树脂中引入苯基硅氧链节等高折射率的官能团。高折射率的硅树脂可以由不同结构的交联剂与高苯基含量的硅树脂经硅氢加成固化成型而得。
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