一種液態有機硅摻雜六方氮化硼材料及其自動化制備和產業應用方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種液態有機娃滲雜六方氮化棚材料及其自動化制備和產業應用方 法，屬于光電元器件技術領域。
【背景技術】
[0002] 目前，在光電元器件領域，表面貼裝器件(SMD)貼片和引線支架、電子連接器、1C基 座等所用材料通常為耐高溫工程塑料，如聚鄰苯二甲酯胺(PPA)、聚對苯二甲酸1,4-環己燒 二甲醇(PCT)等。但PPA在實際應用中存在耐高低溫和耐老化性能差及二次水口料浪費嚴重 的問題，而PCT材料盡管耐溫性能好，但也存在與有機娃灌封膠結合性差和水口料不能回收 的缺陷。而對有散熱要求的元器件，則需要在材料中填充大量的導熱粉體，盡管滿足了導散 熱的要求，但材料往往脆性增大，尤其是耐低溫性能顯著下降，無法滿足光電元器件對耐高 低溫工作環境的需求。
[0003] 此外，SMD貼片，LED貼片支架，1C等大量應用于電子信息和節能領域的產品均需要 進行二次灌封W達到密封、保護光衰等要求。環氧樹脂和聚氨醋類灌封膠可W與工程塑料 基材達到較好的密封效果，但由于環氧樹脂灌封膠和聚氨醋灌封膠分別存在易黃變和耐老 化性能差的問題，因此在實際應用中，有機娃灌封膠因其優異耐氣候、耐老化、耐高低溫、機 械和電絕緣性能等而被廣泛用于光電元器件的灌封保護。但工程塑料與有機娃灌封膠畢竟 為非同質材料，粘結性和密封性難W滿足更高的使用要求。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種液態有機娃滲雜六方氮化棚材 料及其自動化制備和產業應用方法。
[0005] 本發明所采取的技術方案是：
[0006] -種液態有機娃滲雜六方氮化棚材料，其是由A組分和B組分組成，其中A組分是由 W下質量份的原料組成(總質量百分百之和為100%) :40~75份的乙締基硅油、25~60份的 六方氮化棚、0.1~1.0份的表面活化劑、0.01~0.2份的抑制劑、0.3~1.5份的催化劑;B組 分是由W下質量份的原料組成(總質量百分百之和為100%) :30~45份的乙締基硅油、10~ 30份的含氨硅油、20~60份的六方氮化棚、0.1~1.0份的表面活化劑。
[0007] 所述的乙締基硅油為雙端乙締基硅油，其乙締基含量為0.2wt%~2.Owt%，粘度 為300~5000mPa · S。
[000引所述的六方氮化棚的粒徑為0.02μπι~50μπι，優選的是0.02μπι~Iwii和ΙΟμπι~40皿 兩種粒徑分布的六方氮化棚的復配物，兩者的比例控制在3~10:90~97。
[0009] 所述的表面活化劑為含乙締基的硅烷偶聯劑，可W是ΚΗ-570、Α-151、Α-171、Α-172 中的至少一種。
[0010] 所述的含氨硅油為娃氨在分子鏈中間的側含氨硅油，其娃氨含量為0.08~1.2% (質量百分比）。
[0011] 所述的抑制劑為乙烘基環己醇、二乙締基四甲基二硅氧烷、二締丙基甲酯胺、四甲 基四乙締基環硅氧烷、富馬酸二締丙醋中的至少一種，優選的是乙烘基環己醇。
[0012] 所述的催化劑為銷-乙締基硅油絡合物，其銷含量為3000-50(K)ppm。
[0013] 液態有機娃滲雜六方氮化棚材料的自動化制備和產業應用方法，步驟如下：
[0014] 1)首先將六方氮化棚用表面活化劑進行表面處理得到改性六方氮化棚；
[0015] 2)然后將其與它原料分別按配比進行自動化投料和均勻混合，然后輸送至相應的 儲料罐中，得到A組分和B組分；
[0016] 3)A、B組分經精密同步供料系統在真空密閉情況下進行1:1輸送，并進入到靜態混 合管道，此后利用螺桿旋轉輸料方式進行動態混合后進入精密射出系統；
[0017] 4)把表面鍛銀的石黑締復合金屬片卷入圓盤，經感應送料器輸送至與設備信號相 連接拉料器中，并在注膠動作前把石黑締復合金屬片拉入模具(模溫100~20(TC)設定的位 置中；
[0018] 5)經模具流道把混合后的液態膠射出其模穴并在料帶上完成注膠，固化成型后的 料帶經自動沖壓機在產品相應的五金模具上進行包腳，切片即可。之后經忍片粘貼、金線作 為電極連接、灌封膠灌封后可轉化為L邸光源、1C貼片等元器件。
[0019] 所述的一種液態有機娃滲雜六方氮化棚材料及其自動化制備和產業應用方法，相 對于【背景技術】中提到的耐高溫工程塑料，優勢和創新比較如下：
[0020] 1)傳統的工程塑料在使用過程中盡管很好的滿足了耐熱的要求，但在低溫的使用 環境條件下，材料的脆性限制了其在低溫場合中的使用。1C貼片、LED光源等在使用前的溫 度與所在地區氣溫相當，而1C忍片等在工作時的溫度高達150°C~250°C，特別是在寒冷的 冬季，運種高低溫的瞬間轉換對材料的耐高低溫性能有了更苛刻的要求。與耐高溫工程塑 料相比，有機娃材料的耐高溫性能和耐寒性能可分別提升25 %~30 %和35 %~50 %。在LED 等需要高效散熱的應用部件中，工程塑料的導散熱系數很低，大大縮短了LED燈的使用壽 命。因此，為了滿足導散熱的使用要求，需要對工程塑料進行導熱改性，主要手段是在材料 中填充大量的無機導熱粉體，但無機粉體的大量加入，盡管大幅提高了材料的導熱性能，但 材料的初性顯著下降，也無法滿足低溫使用環境的要求;對于LED貼片支架，1C等大量應用 于電子信息和節能領域的產品，為了達到密封、保護光衰等要求，通常都需要進行二次灌 封。目前常使用環氧樹脂和聚氨醋類灌封膠作為封裝材料，但由于環氧樹脂灌封膠和聚氨 醋類灌封膠分別存在易黃變和耐老化性能較差的問題，且其與工程塑料為非同質材料，粘 結性和密封性難W滿足更高的使用要求；
[0021] 2)本發明的液態有機娃滲雜六方氮化棚材料及其自動化制備和產業應用方法，充 分考慮了工程塑料在材料應用和加工制備過程中存在的技術不足，W有機娃材料代替工程 塑料用于SMD貼片、LED支架等方面的應用，因為所用有機娃材料具有優異的耐氣候、耐老 化、耐高低溫、機械和電絕緣性能，同時也考慮到光電元器件對高效導散熱性能的要求，在 有機娃中填充了足量的六方氮化棚導熱粉體，且該導熱粉體經硅烷偶聯劑進行表面活化預 處理，由于其表面聯接的硅烷偶聯劑含有乙締基，可W與含氨硅油發生加氨化學反應，使得 導熱粉體與有機娃基體形成有效的界面結合，有效降低了熱阻和提升了材料的導熱系數， 在提高材料的導散熱性能的同時，保持了其耐低溫的特性;另外，鑒于目前行業領域中多采 用有機娃灌封膠進行二次灌封，因為兩者為同質材料，結合性和密封性比工程塑料更佳；
[0022] 3)本發明的液態有機娃材料由液態的A和B組分組成，兩個組分均可經自動加料裝 置和攬拌裝置進行自動化配料和均勻混合，然后分別自動輸送至相應的儲料罐中，之后儲 料罐中的兩個組分經精密同步供料系統在真空密閉情況下進行1:1輸送，并進入到靜態混 合管道，此后利用螺桿旋轉輸料方式進行動態混合后進入精密射出系統;與此同時，把待注 膠的表面鍛銀的石黑締復合金屬片卷入圓盤，經感應送料器輸送至與設備信號相連接拉料 器中，并在注膠動作前把石黑締復合金屬片拉入模具(模溫100~20(TC)設定的位置中；此 時，經模具流道把混合后的液態膠射出其模穴并在料帶上完成注膠，固化成型后的料帶經 自動沖壓機在產品相應的五金模具上進行包腳，切片;然后產品進行忍片粘貼、金線作為電 極連接、灌封膠灌封后轉化為Lm)光源、1C貼片等元器件即完成應用。同時在整個生產過程 中無水口料產生，不僅避免了材料的浪費，也有效降低了生產成本。
[0023] 本發明的有益效果是：（1)本發明制備的液態有機娃滲雜六方氮化棚材料與有機 娃灌封膠為同質材料，兩者的結合性和密封性比工程塑料更佳，同時耐老化和導散熱性能 更好，且可W滿足特殊的高低溫使用環境要求；（2)本發明的材料其物料狀態為液態，流動 性極佳，其自動化制備和產業應用方法實現了材料的自動化、連續化生產和應用，比工程塑 料的生產效率提升了 400~1000%，節省了大量的人力，大大縮短了生產周期，成型效率高； (3)生產過程中無二次流道殘余料或水口料，同時實現了低成本和節能環保。
【具體實施方式】
[0024] -種液態有機娃滲雜六方氮化棚材料，其是由A組分和B組分組成，其中A組分是由 W下質量份的原料組成(總質量百分百之和為100%) :40~75份的乙締基硅油、25~60份的 六方氮化棚、0.1~1.0份的表面活化劑、0.01~0.2份的抑制劑、0.3~1.5份的催化劑;B組 分是由W下質量份的原料組成(總質量百分百之和為100%) :30~45份的乙締基硅油、10~ 30份的含氨硅油、20~60份的六方氮化棚、0.1~1.0份的表面活化劑。
[0025] 所述的乙締基硅油為雙端乙締基硅油，其乙締基含量為0.2wt%~2.Owt%，粘度 為300~5000mPa · S。
[0026] 所述的六方氮化棚的粒徑為0.02皿~50皿，優選的是0.02皿~1皿和10皿~40皿 兩種粒徑分布的六方氮化棚的復配物，兩者的比例控制在3~10:90~97。
[0027] 所述的表面活化劑為含乙締基的硅烷偶聯劑，可W是KH-570、A-151、A-171、A-172 中的至少一種。
[00%]所述的含氨硅油為娃氨在分子鏈中間的側含氨硅油，其娃氨含量為0.08~1.2% (質量百分比）。
[0029] 所述的抑制劑為乙烘基環己醇、二乙締基四甲基二硅氧烷、二締丙基甲酯胺、四甲 基四乙締基環硅氧烷、富馬酸二締丙醋中的至少一種，優選的是乙烘基環己醇。
[0030] 所述的催化劑為銷-乙締基硅油絡合物，其銷含量為3000-500化pm。
[0031 ]液態有機娃滲雜六方氮化棚材料的自動化制備和產業應用方法，步驟如下：
[0032] 1)首先將六方氮化棚用表面活化劑進行表面處理得到改性六方氮化棚；
[0033] 2)然后將其與它原料分別按配比進行自動化投料和均勻混合，然后輸送至相應的 儲料罐中，得到A組分和B組分；
[0034] 3)A、B組分經精密同步供料系統在真空密閉情況下進行1:1輸送，并進入到靜態混 合管道，此后利用螺桿旋轉輸料方式進行動態混合后進入精密射出系統；
[0035] 4)把表面鍛銀的石黑締復合金屬片卷入圓盤，經感應送料器輸送至與設備信號相 連接拉料器中，并在注膠動作前把石黑締復合金屬片拉入模具(模溫100~20(TC)設定的位 置中；
[0036] 5)經模具流道把混合后的液態膠射出其模穴并在料帶上完成注膠，固化成型后的 料帶經自動沖壓機在產品相應的五金模具上進行包腳，切片即可。之后經忍片粘貼、金