用于裝配led軟燈條的抗紫外透明灌封膠的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種LED的灌封膠。更具體地說，本發明涉及一種用于裝配LED軟燈 條的抗紫外透明灌封膠。
【背景技術】
[0002] 軟性LED燈條是采用FPC做組裝線路板，用貼片LED進行組裝。LED軟燈條主要采 用環氧樹脂進行薄膜灌封，但環氧樹脂材料長期暴露在太陽光下，易變黃、發生老化，從而 影響LED軟燈條的使用壽命。為了解決環氧樹脂的老化問題，通常在環氧樹脂中加入光穩 定劑和抗氧劑，但是它們與環氧樹脂的相容性差，在用量為質量分數1%~2%的情況下就 能析出；或者對胺類固化劑進行羥烷基化、氰乙基化改性來改善環氧樹脂固化物的透光性， 但其存在一定的毒性和對皮膚的刺激性，并能與空氣中的〇) 2發生反應，影響了LED軟燈條 封裝材料的透光性，從而影響LED軟燈條的使用壽命。
[0003]目前，國內在抗紫外灌封膠方面雖有一些研究，但是多偏于改性有機硅樹脂。中國 專利CN103740323通過引入改性MQ樹脂，得到可耐高溫不黃變的有機硅灌封膠，但成本太 高。中國專利CN101921571通過對有機硅改性制得耐高溫封裝膠，但工藝復雜，且產量小， 不利于工業化生產。
【發明內容】
[0004] 針對上述不足之處，本發明的目的在于開發一種LED軟燈條抗紫外透明環氧樹脂 灌封膠，通過選擇合適的固化劑，利用固化劑之間的協同效應，達到提高環氧樹脂透光性、 抗紫外光老化性和耐熱性的目的，且成本低廉。
[0005] 本發明的技術方案概述如下：
[0006] -種用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，其特征在于，包括以下重量份的 材料：
[0007]
[0009] 其中，所述環氧樹脂為縮水甘油酯類環氧樹脂，環氧當量范圍為0.25~0.45g/ eq;所述固化劑為芳香胺和異佛爾酮二胺組成的混合物，所述芳香胺和異佛爾酮二胺的重 量份比是3~6 :4~7。
[0010] 優選的是，所述的用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，所述芳香胺選自二 氨基二苯基甲烷、間氨基甲胺、聯苯胺、雙芐胺基醚中的任意一種。
[0011] 優選的是，所述的用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，所述稀釋劑選自丁 二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、 丁基二縮水甘油醚、辛基二縮水甘油醚中的任意一種。
[0012] 優選的是，所述的用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，所述增塑劑選自鄰 苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯中的任意一 種。
[0013] 優選的是，所述的用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，所述有機酸選自對 甲苯磺酸、水楊酸、苯甲酸、草酸、鄰苯二甲酸中的任意一種。
[0014] 優選的是，所述的用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，還包括5~10重量 份ZrW20s/Si02的燒結物。
[0015] 優選的是，所述的用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，所述份燒結物由以 下方法制得：
[0016] 步驟一）按重量比1:2稱取原料ZrW2O8和平均粒徑為I. 5ym的SiO2，在行星球磨 機中球磨12h;
[0017] 步驟二）將混合得到的粉體在40MPa下壓制成OSmmx30mm的圓柱體，在烘箱中 烘干磨細后放入陶瓷坩堝，放入馬佛爐中600°C加熱4h;
[0018] 步驟三）將圓柱體放置在有蓋的鉑金坩堝中，蓋上坩堝蓋放入馬佛爐中120°C加 熱24h，然后在液氮中急冷得到該燒結物。
[0019] 本發明的有益效果是：
[0020] (1)通過引入縮水甘油酯類環氧樹脂，提高了灌封材料的低溫粘結強度；
[0021] (2)通過選擇芳香胺和異佛爾酮二胺固化劑的協同效應，提高灌封膠的透光性、抗 紫外光老化性和耐熱性，不但毒性低，無刺激性，而且工藝流程簡單，成本低；
[0022] (3)通過添加合適的負熱膨脹材料，減少了環氧樹脂的熱應力，提高了灌封膠的熱 穩定性和抗沖擊性能和折射率，延長了LED軟燈條的抗熱沖擊性能。
【具體實施方式】
[0023] 下面對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據 以實施。
[0024] -種用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，其特征在于，包括以下重量份的 材料：
[0025]
[0026] 其中，所述環氧樹脂為縮水甘油酯類環氧樹脂，環氧當量范圍為0.25~0.45g/ eq;所述固化劑為芳香胺和異佛爾酮二胺組成的混合物，所述芳香胺和異佛爾酮二胺的重 量份比是3~6 :4~7。
[0027] 縮水甘油酯類環氧樹脂具有粘度低，使用工藝性好；反應活性高；粘合力比通用 環氧樹脂高，固化物力學性能好；電絕緣性好；耐氣候性好，并且具有良好的耐超低溫性， 在超低溫條件下，仍具有比其它類型環氧樹脂高的粘結強度。
[0028] 固化劑的種類對灌封膠的透光性有很大的影響，在色相方面，脂環組顏色最淺，在 這里，我們選擇異佛爾酮二胺做固化劑。異佛爾酮二胺一種低色澤、低粘度、比直鏈脂肪族 多胺具有更好的耐熱性、耐候性的脂環胺二胺，是順式、反式兩種立體異構物的混合物，一 個胺基通過甲基連接在脂環上，另一個直接接在脂環上，降低了胺基的反應活性，常溫下與 環氧反應遲緩，具有與環氧樹脂樹脂相容性好，收縮率小的特性。在一定條件下，固化劑與 環氧樹脂進行固化反應，生產立體網狀結構的產物，固化劑的使用不僅會影響灌封材料的 光學性能，也會影響灌封材料的力學性能。芳香胺有較好的表面光澤度，透光性、耐氣候性 好，其固化物耐熱性、機械強度和耐腐蝕性遠優于脂肪胺。就耐熱性而言，最好的是芳香胺 固化劑。芳香胺固化劑中具有較多的柔性基團如亞甲基、醚鍵等，這些柔性基團能很好的鍵 合到致密的環氧樹脂交聯網絡中，形成高度均勻透明的固化物。在現有技術中，通常對多種 化合物的物理混合，普遍被認為這些化合物之間不產生協同作用，但本案意外的發現，當芳 香胺與異佛爾酮二胺混合做固化體系中，芳香胺和異佛爾酮二胺發生協同效應，不僅加快 了固化速度，且大大提高了灌封材料的力學性能、抗紫外線能力、耐酸堿性能和透光性。
[0029] 配方中還添加了苯甲醇和有機酸，其中苯甲醇和有機酸的重量比和固化劑的重量 比為1:1，苯甲醇和有機酸的作用主要有兩點：1)調節體系的粘度；2)改變固化劑的固化溫 度，使固化劑在常溫固化，通過調節苯甲酸的加入量，可調節固化體系的凝膠時間。
[0030] 作為本案一個優選的技術方案，還可以在配方中添加5~10重量份ZrW20s/Si02 的燒結物。添加這些負熱膨脹材料，環氧樹脂灌封膠的性能得到進一步提升，進一步的說， LED軟燈條用環氧塑封料封裝成型收縮會導致封裝器件內部產生熱應力，將造成強度下降、 耐熱沖擊差等各種缺陷，因此必須采用有效的手段降低這種內應力。環氧樹脂的熱膨脹系 數遠高于芯片、基板和連線等材料，因此可以通過添加填充劑含量來有效地降低塑封料熱 膨脹系數，降低熱膨脹系數可以有效減小熱應力。本案中添加5~10重量份ZrW2Os/Si〇d9 燒結物，ZrW20s/Si02的燒結物是負熱膨脹材料，可以有效的減小熱應力。若ZrW20s/Si0^ 燒結物的添加量少于5重量份，則不足以有效的減小熱應力，若ZrW20s/Si02的燒結物的添 加量大于10重量份，又會增加環氧塑封料的彈性模量，增加熱應力，因此ZrW20s/Si02的燒 結物的添加量的添加量應被限制，其優選為5~10重量份。
[0031] 下表列出一些具體的實施例：
[0036] 盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列 運用，它完全可以被適用于各種適合本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地 實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限 于特定的細節。
【主權項】
1. 一種用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，其特征在于，包括以下重量份的材 料： 環氧樹脂 KKK140重量份； 固化劑 70~130重量份； 稀釋劑 ]0~20重量份； 增韌劑 2~8重量份； 苯甲醇 50~80重量份； 有機酸 20~50重量份； 其中，所述環氧樹脂為縮水甘油酯類環氧樹脂，環氧當量范圍為〇. 25~0. 45g/eq;所 述固化劑為芳香胺和異佛爾酮二胺組成的混合物，所述芳香胺和異佛爾酮二胺的重量份比 是3~6 :4~7〇2. 如權利要求1所述的用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，其特征在于，所述芳 香胺選自二氨基二苯基甲烷、間氨基甲胺、聯苯胺、雙芐胺基醚中的任意一種。3. 如權利要求1所述的用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，其特征在于，所述稀 釋劑選自丁二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮 水甘油醚、丁基二縮水甘油醚、辛基二縮水甘油醚中的任意一種。4. 如權利要求1所述的用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，其特征在于，所述增 韌劑選自鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯中 的任意一種。5. 如權利要求1所述的用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，其特征在于，所述有 機酸選自對甲苯磺酸、水楊酸、苯甲酸、草酸、鄰苯二甲酸中的任意一種。6. 如權利要求1所述的用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，其特征在于，還包括 5~10重量份ZrW20s/Si02的燒結物。7. 如權利要求6所述的用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，其特征在于，所述份 燒結物由以下方法制得： 步驟一）按重量比1:2稱取原料ZrW20s和平均粒徑為1. 5ym的SiO2，在行星球磨機中 球磨12h; 步驟二）將混合得到的粉體在40MPa下壓制成〇5mmx30mm的圓柱體，在烘箱中烘干 磨細后放入陶瓷坩堝，放入馬佛爐中600°C加熱4h; 步驟三）將圓柱體放置在有蓋的鉑金坩堝中，蓋上坩堝蓋放入馬佛爐中120°C加熱 24h，然后在液氮中急冷得到該燒結物。
【專利摘要】本發明公開了用于裝配LED軟燈條的抗紫外透明灌封膠，由以下材料組成：環氧樹脂、固化劑、稀釋劑、增韌劑、苯甲醇、有機酸；其中，所述環氧樹脂為縮水甘油酯類環氧樹脂，環氧當量范圍為0.25～0.45g/eq；所述固化劑為芳香胺和異佛爾酮二胺組成的混合物，所述芳香胺和異佛爾酮二胺的重量份比是3～6：4～7。本發明通過選擇合適的固化劑，利用固化劑之間的協同作用，使得配方的灌封膠具有抗紫外、耐老化的性能。通過對配方的優化，使得固化后的灌封膠具有非常好的力學性能和熱性能。
【IPC分類】C09J163/00, C09J11/06, C08G59/50, C09J11/04, C09K3/10
【公開號】CN105086898
【申請號】CN201510486342
【發明人】董佳瑜, 董春保
【申請人】蘇州晶雷光電照明科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月10日