Led封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料及其制法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LED封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料及其制法。所述有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的原料組成為：有機(jī)氟無規(guī)共聚物0.01～50份、環(huán)氧樹脂0.01～100份、環(huán)氧固化劑50～150份和促進(jìn)劑0.1～3份。本發(fā)明所制備的LED封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料，可解決有機(jī)氟與環(huán)氧基體之間的分相問題，并且使有機(jī)氟與環(huán)氧在固化過程中進(jìn)行化學(xué)鍵的交聯(lián)，目的在保證透光率的前提下，有效提升脂環(huán)族環(huán)氧樹脂的耐水性能，并有效地改善體系的耐熱性、耐候性、化學(xué)穩(wěn)定性以及力學(xué)強(qiáng)度等特性。
【專利說明】LED封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料及其制法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光電器件封裝材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種用于密封發(fā)光二極管（LED)的 封裝材料，具體涉及一種LED封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料及其制法。

【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光二極管（LED)是新型固體光源，與傳統(tǒng)的固體光源相比，具有高效節(jié)能、綠色 環(huán)保和使用壽命長的特點(diǎn)。LED產(chǎn)業(yè)開始于20世紀(jì)70年代，90年代以來在全球范圍內(nèi)迅 速崛起并高速發(fā)展，世界上一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家圍繞LED的研制展開了激烈的競爭。我國LED 產(chǎn)業(yè)從2001年起也進(jìn)去了高速發(fā)展的增長時(shí)期，目前，隨著LED制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，LED 在各方面的性能都得到了很大的改善。
[0003] 為了保證LED的可靠性，需對(duì)發(fā)光芯片進(jìn)行封裝，以免大氣中水汽、塵埃和化學(xué)物 質(zhì)的侵蝕。迄今為止，90%的LED采用環(huán)氧樹脂來封裝，環(huán)氧樹脂種類很多，考慮到應(yīng)用于 LED封裝材料的環(huán)氧樹脂必須具有高透光率、高折射率、優(yōu)異的耐熱性、絕緣性等特點(diǎn)，目前 國內(nèi)外主要采用脂環(huán)族環(huán)氧樹脂。但因其具有吸濕性、易老化、耐熱性差、高溫和短波下易 變色，固化的內(nèi)應(yīng)力差等缺陷，易降低LED器件使用壽命。并且在固化過程中，也會(huì)產(chǎn)生羥 基等極性基團(tuán)，增大吸水率，嚴(yán)重影響LED透光率。
[0004] 有機(jī)氟材料具有含氟基團(tuán)，由于氟的電負(fù)性大（3. 98)，范德華半徑（0.135)除氫 外最小，所以C-F鍵十分穩(wěn)定，可顯著降低材料表面能，并且具有優(yōu)異的耐水、耐候、耐污和 耐化學(xué)品性。因此利用有機(jī)氟改性環(huán)氧樹脂必將滿足LED封裝材料抗?jié)裥缘囊?。但是?單純的有機(jī)氟與環(huán)氧樹脂的相容性差，以改性的環(huán)氧樹脂為基料，將對(duì)所制備的LED封裝 材料透光率有一定的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種LED封裝用 有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料，其具有高耐水性、優(yōu)良的粘結(jié)力、力學(xué)強(qiáng)度以及耐候性。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述LED封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料的 制備方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0008] -種LED封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料，該材料由下述按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的 原料制備而成：
[0009] 有機(jī)氟無規(guī)共聚物 0.01?50份 環(huán)氧樹脂 0.01?100份 環(huán)氧固化劑 50?150份 促進(jìn)劑 0.1?3份。
[0010] 所述的有機(jī)氟無規(guī)共聚物的通式如式1所示：
[0011]

【權(quán)利要求】
1. 一種LED封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料，其特征在于，由下述按質(zhì)量份數(shù) 計(jì)的原料制備而成： 有機(jī)氟無規(guī)共聚物 0.01?50份 環(huán)氧樹脂 0.01?100份 環(huán)氧固化劑 50?150份 促進(jìn)劑 0.1?3份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料，其特征在于，所 述的有機(jī)氟無規(guī)共聚物的通式如式1所示：
式1，其中，所述的Rf為氟代烷烴； 所述的Rp馬、馬分別為-H-或-CH3;所述的R4S-CnH2n+1中的一種，其中η為1?17的整 數(shù)；所述的R戈
的一種或兩種混合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料，其特征在于，所 述的有機(jī)氟無規(guī)共聚物由以下步驟制備得到： 將0. 01?40質(zhì)量份含氟丙烯酸單體、0?50質(zhì)量份脂環(huán)族乙烯基環(huán)氧單體、0. 01? 20質(zhì)量份丙烯酸烷基酯及20?220質(zhì)量份有機(jī)溶劑A組成的混合液體加入反應(yīng)器中，在氮 氣氣氛，300?IOOOrpm機(jī)械攪拌下，加熱至60°C?KKTC，將引發(fā)劑預(yù)先用有機(jī)溶劑B溶解 得到引發(fā)劑溶液，分2?3次加入5?30質(zhì)量份引發(fā)劑溶液，反應(yīng)3?9h，反應(yīng)結(jié)束后，將 反應(yīng)產(chǎn)物在真空度為IXIO3?2X10 4Pa、及60?KKTC條件下旋蒸IOmin?30min除去溶 劑和副產(chǎn)物，得到有機(jī)氟無規(guī)共聚物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料，其特征在于，所 述的含氟丙烯酸單體為甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯 酸六氟丁酯、甲基丙烯酸-2, 2, 3, 3, 4, 4, 4-七氟代-丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸 十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸-1H，IH-全氟代辛酯 和1H，IH-全氟正癸基丙烯酸酯的中的至少一種； 所述的脂環(huán)族乙烯基環(huán)氧單體為3, 4-環(huán)氧環(huán)己基甲基甲基丙烯酸酯、3, 4-環(huán)氧環(huán)己 基甲基丙烯酸酯和4-乙烯基環(huán)氧環(huán)己烷中的至少一種； 所述的丙烯酸烷基酯為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙 酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正辛酯和甲基 丙烯酸異辛酯中的至少一種； 所述的有機(jī)溶劑A和有機(jī)溶劑B均為1，4-二氧六環(huán)、丁酮、四氫呋喃、乙醇、環(huán)己烷、甲 苯、異丙醇、乙二醇二甲醚和乙酸乙酯中的至少一種； 所述的引發(fā)劑為偶氮類引發(fā)劑或有機(jī)過氧類引發(fā)劑，所述的引發(fā)劑溶液濃度為0· Ol?0· 5g/ml。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料，其特征在于，所 述的偶氮類引發(fā)劑為偶氮二異丁氰和偶氮二異庚腈的一種以上；所述的有機(jī)過氧類引發(fā)劑 為過氧化苯甲酰、過氧化十二酰和過氧化二叔丁基中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料，其特征在于，所 述的環(huán)氧樹脂為脂環(huán)族環(huán)氧樹脂。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料，其特征在于，所 述的環(huán)氧固化劑為酸酐類固化劑，所述的促進(jìn)劑為季銨鹽類或叔胺類促進(jìn)劑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料，其特征在于，所 述酸酐類固化劑為鄰苯二甲酸酐、納迪克酸酐、甲基納迪克酸酐、六氫化鄰苯二甲酸酐、甲 基六氫鄰苯二甲酸酐、4-甲基六氫苯酐、四氫鄰苯二甲酸酐、4-甲基四氫苯酐、十二烯基丁 二酸酐和聚壬二酸酐的至少一種； 所述季銨鹽類促進(jìn)劑為四丁基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨和十六烷基三甲基溴化 銨的至少一種。
9. 權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述LED封裝用有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料的制備方 法，其特征在于，包括以下步驟： 將0. 01?50質(zhì)量份有機(jī)氟無規(guī)共聚物加入0. 01?100質(zhì)量份環(huán)氧樹脂中，機(jī)械攪拌 均勻后，加入50?150質(zhì)量份環(huán)氧固化劑與0. 1?3質(zhì)量份促進(jìn)劑的混合物，繼續(xù)機(jī)械攪 拌0. 5?3h后，真空脫泡，于70?KKTC在真空條件下預(yù)固化1?3h，再于110?140°C固 化2?6h，最后于150?180°C固化2?6h，制得所述有機(jī)氟無規(guī)共聚物改性環(huán)氧材料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述的機(jī)械攪拌轉(zhuǎn)速為300? IOOOrpm;所述真空脫泡在真空度為IXIO3Pa條件下進(jìn)行；所述預(yù)固化的真空條件為真空 度為 290 ?（2XIO4)Pa。
【文檔編號(hào)】C08G59/42GK104448714SQ201410821172
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月24日
【發(fā)明者】劉偉區(qū), 孫洋 申請人:中科院廣州化學(xué)有限公司