3。1 DSC分析 15
3。2交联度分析 16
3。3透光率分析 17
3。4 DMA分析 19
3。5 TG-DTG分析 20
3。6 拉伸剪切强度分析 22
3。7 折射率及黏度分析 23
4 结论 25
致谢 26
参考文献 27
1 绪论
随着人类生活水平的不断提高,人们越来越需要照明,如工厂照明和街道照明,而传统的大功率照明灯需要消耗的能量高,随后出现的LED灯在能源方面有较大的改善,相对于比较传统的照明灯等能节约较多的常用能源,目前大众LED的封装主要原材料是双酚A型透明环氧树脂,而随着大功率LED的持续发展,LED灯具包装材料的要求也越来越高,需要外包装材料在可见光区域保持较高透明度同时可以有更高的紫外线吸收率,以防止紫外线的泄露。环氧树脂价格低廉,但耐热性、耐湿性、还有柔软性差,并且易变黄,脆性大、冲击强度低、易产生应力开裂、固化物易收缩等,会因温度骤变产生内应力,断丝和引线框架,从而降低使用寿命最为广泛LED,因此不适合大功率LED封装。基于紫外光的白光LED 需要具有较强抗紫外线老化性能的外包装材料。要想成为功率型LED封装材料,有机树脂则必须具有结构比较均匀、纯度比较高、透明度高,折射率大于1。5,且分子中至少含有两个活泼的乙烯基,同时具有适当的粘度和分支度的特点。而有机硅材料可以制成较高透明度( 透光率大于95%) 和较高折射率( 可超过1。50) 抵抗高温的弹性体,当它用于LED 的封装材料时,不仅能克服环氧树脂的耐热性差,耐温性差、耐压、柔韧性差、易泛黄等缺点,而且要提高LED 灯的光通量5%,大大地了延长了LED 的使用寿命。目前功率型LED封装有机硅材料大多数都是依赖进口,这在很大程度上限制了功率型LED的应用,鉴于此,本论文展开了对可用于制作LED灯高功率封装材料的硅树脂的研究。
1。1 硅树脂的概述
硅树脂是以硅 - 氧 - 硅为主链,硅原子为主链形成的交联半无机聚合物。有机硅树脂通常是高分子量的物质(分子量范围2000~4000),可分为含溶剂的有机硅树脂和不含溶剂的有机硅树脂,也有粉末状的有机硅树脂。它是由多种有机氯硅烷经水解缩合而成,有或无催化剂(辛酸锌,环烷酸铅、环烷酸钴、钛酸酯等)在不溶的不可混溶的热固性树脂的存在下,可以进一步转化成三维结构。 有机硅结构我们可以表示如下图:
图1。 1 硅树脂的结构式(1)
图1。 2 硅树脂的结构式(2)
从上面的结构可以看出,硅树脂主要由三官能团结构单元和部分二官能团结构单元组成的无规的网状结构。其中硅树脂的结构式(1)为弱交联结构,硅树脂的结构式(2)为高度交联的结构。R可以是甲基、苯基等。由于上述特点,所以有机硅树脂结构不同于不易成型加工的石英,使它加热易流动,易溶于有机物,对底物具有亲和性,使用起来很方便。
1。2 硅树脂的性能
有机硅树脂的性能比较好,归结起来可以从以下方面考察:热稳定性、电绝缘性、机械性能、耐候性、化学性能和耐水性。
1。2。1 热稳定性
有机硅树脂是一种热固性得树脂,其最为突出的性能之一就是热氧化稳定性较为优异。这主要原因是由于硅树脂是以Si─O─Si为骨架,因此分解温度比较高,通常在250°C以下稳定。有机硅树脂的耐热性也与连接到有机硅树脂的不同类型的有机基团有关。 各种有机聚硅氧烷的耐热性按以下顺序降低: