本发明专利技术公开了LED封装高折射率加成型硅胶用有机硅粘接促进剂及其制备方法和应用。该制备方法是将含羟基和苯基有机硅化合物、环氧基硅烷、酯基硅烷和溶剂在室温下搅拌均匀，加入钛酸酯催化剂，在温度为25～60℃下反应6～15h，然后在真空度为0.05～0.098MPa、温度为60～140℃下继续反应2～6h，制得含环氧基和酯基的高折射率有机硅粘接促进剂。本发明专利技术制备的粘接促进剂折射率高，与LED封装高折射率加成型硅胶的相容性好，可以显著提高硅胶的粘接性能，特别是对聚邻苯二甲酰胺、聚对苯二甲酸1,4‐环己烷二甲醇酯和聚碳酸酯等塑料基材的粘接性能，可广泛应用于LED器件封装领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机硅封装材料
，特别是涉及一种LED封装高折射率加成型硅胶用有机硅粘接促进剂及其制备方法，该有机硅粘接促进剂用于LED封装高折射率加成型硅胶中。
技术介绍
为了提高LED器件的稳定性和可靠性，需要对器件进行封装保护，使其免受湿气、盐雾、灰尘、振动和冲击的损害。加成型封装硅胶固化时催化剂的用量少，无副产物产生，能深层固化，线性收缩率低，电绝缘性能优异，尤其是高折射率加成型封装硅胶还可以有效提高光取出效率，是高性能封装材料之一。然而，加成型封装硅胶固化后表面绝大部分为非极性的有机基团，对LED基材的粘接性差，封装的灯珠在过回流焊时容易出现死灯现象，硅胶在受到冷热冲击时易从LED基材或支架脱落，严重影响了LED器件的使用寿命。目前，提高加成型封装硅胶粘接性能的主要方法是添加粘接促进剂。美国专利US4311739公开了加入含C＝C双键烷氧基硅烷的部分水解产物，可以提高加成型硅胶对玻璃、不锈钢和铜等基材的粘接性能。中国专利技术专利申请CN103755963A报道了一种通过水解缩合法合成的含有丙烯酰氧基、环氧基和异氰脲酸酯基的聚硅氧烷粘接促进剂，该粘接促进剂可以显著改善加成型封装硅胶对铝片和铜片的粘接性能。但存在水解缩合反应难控制，易产生凝胶，以及环氧基团在强酸性条件下易开环等缺点。近年来，随着高折射率加成型封装硅胶的广泛应用，对其粘接性能的要求也越来越高。然而，现有的粘接促进剂添加量较大，折射率低，与高折射率加成型封装硅胶相容性较差，且易损害硅胶的固化性能、透光率和力学性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种能显著提高LED封装高折射率加成型硅胶粘接性能的有机硅粘接促进剂及其制备方法。本专利技术另一目的在于提供所述有机硅粘接促进剂在LED封装高折射率加成型硅胶中的应用。本专利技术的目的通过如下技术方案实现：LED封装高折射率加成型硅胶用有机硅粘接促进剂的制备方法：将含羟基和苯基有机硅化合物、环氧基硅烷、酯基硅烷和溶剂在室温下搅拌均匀，加入反应物总质量0.2％～5％的钛酸酯催化剂，在温度为25～60℃下反应6～15h，然后在真空度为0.05～0.098MPa、温度为60～140℃下继续反应2～6h，得到含环氧基和酯基的高折射率有机硅粘接促进剂；所述含羟基和苯基有机硅化合物的结构通式为：其中，Me为甲基，Ph为苯基，a为0～10，b为0～20，c为0～10，b+c>0；所述含羟基和苯基有机硅化合物与环氧基硅烷和酯基硅烷总量的摩尔比为0.8:1～2.5:1；所述环氧基硅烷与酯基硅烷的摩尔比为0.3:1～5:1。为进一步实现本专利技术目的，优选地，所述环氧基硅烷为3‐(2,3‐环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3‐(2,3‐环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、3‐(2,3‐环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3‐(2,3‐环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、2‐(3,4‐环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷、2‐(3,4‐环氧环己烷基)乙基甲基二甲氧基硅烷、2‐(3,4‐环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷和2‐(3,4‐环氧环己烷基)乙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种。优选地，所述溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮、甲醇、乙醇和异丙醇中的一种或多种。优选地，所述酯基硅烷为3‐甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3‐甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3‐甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷和3‐甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种。优选地，所述钛酸酯催化剂为钛酸四乙酯、钛酸四正丙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸四异丁酯、钛酸四叔丁酯、钛酸四辛酯、二(乙酰丙酮)钛酸二异丙酯和二(乙酰乙酸乙酯)钛二异丙酯中的一种或多种。优选地，所述含羟基和苯基有机硅化合物与溶剂的质量比为0.4:1～2:1。一种LED封装高折射率加成型硅胶用有机硅粘接促进剂，由上述制备方法制得。所述有机硅粘接促进剂在LED封装高折射率加成型硅胶中的应用。应用方法优选为将100质量份的乙烯基苯基硅树脂、5～60质量份的乙烯基苯基硅油、5～30质量份的苯基含氢硅油、0.8～6质量份的粘接促进剂和0.002～0.02质量份的1‐乙炔基‐1‐环己醇混合均匀，然后加入0.05～0.5质量份的铂系催化剂，混合均匀，脱泡，在60～100℃下固化1～2h，再在130～150℃继续固化2～5h。所述脱泡的时间优选为5～30min。本专利技术有机硅粘接促进剂以钛酸酯为催化剂制备得到，避免了以强酸或强碱为催化剂时，环氧基团容易开环的缺点，而且反应过程相对容易控制。有机硅粘接促进剂同时含有C＝C双键和极性基团如环氧基、酯基等，前者可以参与加成型封装硅胶的固化反应，后者可以与基材形成较强的相互作用，从而提高了加成型LED封装硅胶的粘接性能。粘接促进剂还含有苯基链节使其具有高的折射率，与LED封装高折射率加成型硅胶的相容性好。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点：1、本专利技术制备的有机硅粘接促进剂，可以显著提高LED封装高折射率加成型硅胶的粘接性能，特别是对聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚对苯二甲酸1,4‐环己烷二甲醇酯(PCT)和聚碳酸酯(PC)等塑料基材的粘接性能。在LED封装硅胶中添加较少量(一般小于3质量份)有机硅粘接促进剂，硅胶的粘接强度可以提高110％以上，尤其是对PPA、PCT和PC基材的粘接强度提高了240％以上。2、本专利技术制备的有机硅粘接促进剂，折射率高，与LED封装高折射率加成型硅胶的相容性好，且对硅胶的透光率、力学性能和粘度等性能影响较小。3、本专利技术的制备工艺简便，容易控制，对生产设备要求较低，原料价廉易得，易于实现工业化生产，具有良好的应用前景。具体实施方式为更好的理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但是本专利技术的实施方式不限于此。实施例1将55.93g分子式为HO(MePhSiO)5H的苯基羟基硅油、11.82g3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、12.42g3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和60g甲苯加入带有温度计、机械搅拌和冷凝回流管的250mL三口烧瓶，在室温下搅拌均匀，加入1.6g钛酸四异丙酯，在温度为30℃下反应8h，然后在真空度为0.08MPa、温度为80℃下继续反应5h，得到粘接促进剂1，折射率为1.529。将100质量份乙烯基含量为4wt％的乙烯基苯基硅树脂、15质量份粘度为500mPa·s的乙烯基苯基硅油、30质量份活性氢含量本文档来自技高网...
【技术保护点】
LED封装高折射率加成型硅胶用有机硅粘接促进剂的制备方法，其特征在于：将含羟基和苯基有机硅化合物、环氧基硅烷、酯基硅烷和溶剂在室温下搅拌均匀，加入反应物总质量0.2％～5％的钛酸酯催化剂，在温度为25～60℃下反应6～15h，然后在真空度为0.05～0.098MPa、温度为60～140℃下继续反应2～6h，得到含环氧基和酯基的高折射率有机硅粘接促进剂；所述含羟基和苯基有机硅化合物的结构通式为：其中，Me为甲基，Ph为苯基，a为0～10，b为0～20，c为0～10，b+c>0；所述含羟基和苯基有机硅化合物与环氧基硅烷和酯基硅烷总量的摩尔比为0.8:1～2.5:1；所述环氧基硅烷与酯基硅烷的摩尔比为0.3:1～5:1。
【技术特征摘要】
1.LED封装高折射率加成型硅胶用有机硅粘接促进剂的制备方法，其特
征在于：将含羟基和苯基有机硅化合物、环氧基硅烷、酯基硅烷和溶剂在室温
下搅拌均匀，加入反应物总质量0.2％～5％的钛酸酯催化剂，在温度为25～60
℃下反应6～15h，然后在真空度为0.05～0.098MPa、温度为60～140℃下继
续反应2～6h，得到含环氧基和酯基的高折射率有机硅粘接促进剂；
所述含羟基和苯基有机硅化合物的结构通式为：
其中，Me为甲基，Ph为苯基，a为0～10，b为0～20，c为0～10，b+c>0；
所述含羟基和苯基有机硅化合物与环氧基硅烷和酯基硅烷总量的摩尔比
为0.8:1～2.5:1；所述环氧基硅烷与酯基硅烷的摩尔比为0.3:1～5:1。
2.LED封装高折射率加成型硅胶用有机硅粘接促进剂的制备方法，其特
征在于，所述环氧基硅烷为3‐(2,3‐环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3‐(2,3‐环氧丙
氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、3‐(2,3‐环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3‐(2,3‐环氧丙
氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、2‐(3,4‐环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷、2‐(3,4‐
环氧环己烷基)乙基甲基二甲氧基硅烷、2‐(3,4‐环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅
烷和2‐(3,4‐环氧环己烷基)乙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种。
3.LED封装高折射率加成型硅胶用有机硅粘接促进剂的制备方法，其特
征在于，所述溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮、甲醇、乙醇和异丙醇中的一种或多
种。
4.LED封装高折射率加成型硅胶用有机硅粘接促进剂的制备方法，其特
【专利技术属性】
技术研发人员：曾幸荣，潘科学，赖学军，陈中华，李红强，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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