一种TiO2增强发光透明有机硅胶的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种TiO2增强发光透明有机硅胶的制备方法，其利用二氧化钛纳米颗粒的散射和二次激发的特性，增强光激发，减小光衰减，其较小的能带宽度可直接吸收较小能量的光波进行二次激发。本发明专利技术还采用Pt量子点的中心离子发光特性，并且，二氧化钛的导带和价带与Pt量子点的能带具有阶梯差值，能进一步增强光的二次激发。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种透明硅胶领域，具体设计一种TiO2增强发光透明有机硅胶的制备方法。
技术介绍
半导体LED因在照明方面具有寿命长、高效节能、绿色环保等特点，LED作为新型照明光源替代传统照明光源具有相当大的潜力，是解决目前能源危机的有效途径之一。随着功率型白光LED制造技术的不断完善，其发光效率、亮度和功率都有大幅度提高。因此，LED封装材料开始面临巨大的挑战，制备出具有高光折射率，高耐紫外能力和耐热老化能力，低应力，高热导率的封装材料，有望提高照明器件的光输出功率和使用寿命。有数据显示，LED光源比白炽灯节电87%、比荧光灯节电50%，而寿命比白炽灯长20～30倍、比荧光灯长10倍。LED光源因具有节能、环保、长寿命、安全、响应快、体积小、色彩丰富、可控等一系列独特优点，被认为是节电降能耗的最佳实现途径。COB封装是一种芯片直接贴装技术，是将裸芯片直接粘贴在印刷电路板上，然后进行引线键合，再用有机胶将芯片和引线包封保护的工艺。COB-LED光源具有高效率、低损耗、长寿命、光色纯、耐振动、响应速度快等优势。当LED面光源采用COB工艺生产时，摒弃了草帽管和贴片灯珠的金属支架封装模式，可直接将芯片贴装在导热性能极佳的金属基板上，散热效率比灯珠式LED光源提高几十倍，将大幅度降低LED光源的光衰，有效保证LED灯具的使用寿命。LED面光源是整面封装，先进的工艺将完美的解决LED灯珠色光不均的问题，整面出光，光照均光效果好，是未来室内照明用节能光源的不二之选。一般来讲，LED的封装材料有如下几种：环氧树脂、硅胶、硅树脂。但是结合目前市场主流的三种LED封装材料来看，环氧树脂封装材料虽然在透光性和成本上具有优势，但是在亮度衰减、抗UV、耐热等方面略显不足。硅树脂在耐热、抗UV和亮度衰减等方面的性能比环氧树脂要强，且和环氧树脂结合得较好无界面问题，比较适合用在白光和一些低衰减要求的封装上（如显示屏、线路板、接线盒等），但不足之处是不适合用在大于0.5W以上的高功率产品上，价格相对也较为昂贵。硅胶相对前两者来说，在抗UV、耐热和亮度衰减上有较大的优势，特别适合用在大功率LED产品和部分低衰减及白光产品上，但缺点是结合力较差，和环氧结合容易产生界面问题，易吸湿，防尘性较差。然而，硅胶封装体具有衰减和一定的吸收，通过二次光激发可以减小光的衰减问题，如何增强光发射的二次激发，改善发光衰减问题亟待解决。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种TiO2增强发光透明有机硅胶的制备方法，该方法的具体步骤如下：a.按照所需配制组分的比例称取钛酸四丁酯、乙醇、水、冰醋酸，并进行混合搅拌，加热退火2h得到纳米级二氧化钛粉体，所述钛酸四丁酯、乙醇、水、冰醋酸的质量比例为1:9:2:9；b.将上述制得的纳米级二氧化钛粉体混合入钛酸四丁酯中，进行磁力搅拌得到前驱体溶液，纳米级二氧化钛粉体与钛酸四丁酯的重量比为1:100至2:100；c.将上述的一定量的前驱体溶液添加入一定量的有机硅胶中；前驱体溶液的加入量与所述有机硅胶两者间的质量比为10:100至20:100；充分搅拌混合，制得具有纳米二氧化钛的有机硅封装胶；d.在制得的具有纳米二氧化钛的有机硅封装胶中加入固化剂和催化剂，经充分搅拌混合后，减压蒸馏排气泡，排完气泡后，室温固化10-25h；或者加热到110～150℃固化60min，最终得到固化的TiO2增强发光透明有机硅胶。根据本专利技术的实施例，其中，在步骤b中，还包括同时将Pt量子点分散入钛酸四丁酯中。根据本专利技术的实施例，其中，所述Pt量子点的粒径在20nm以下。根据本专利技术的实施例，其中，在步骤a中，所述搅拌的时间为1小时以上，所述加热的温度为1000℃-1500℃。根据本专利技术的实施例，其中，有机硅胶为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚二甲基二苯硅氧烷中的任一种。根据本专利技术的实施例，其中，所述固化剂为甲基三丙（丁）酮肟基硅烷和乙烯基三丙（丁）酮肟基硅烷，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述固化剂与催化剂的加入量按有机硅胶的质量为基准；根据本专利技术的实施例，其中，固化剂与有机硅胶的质量比为5：100至10：100；催化剂与有机硅胶的质量比为0.5：100至1:100。与现有技术相比，本专利技术方法的机理和特点如下所述：本专利技术利用二氧化钛纳米颗粒的散射和二次激发的特性，增强光激发，减小光衰减，其较小的能带宽度可直接吸收较小能量的光波进行二次激发。本专利技术还采用Pt量子点的中心离子发光特性，并且，二氧化钛的导带和价带与Pt量子点的能带具有阶梯差值，能进一步增强光的二次激发。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：本专利技术提供的TiO2增强发光透明有机硅胶的制备方法，该方法的具体步骤如下：a.按照所需配制组分的比例称取钛酸四丁酯、乙醇、水、冰醋酸，并进行混合搅拌，加热至1500℃退火2h得到纳米级二氧化钛粉体，所述钛酸四丁酯、乙醇、水、冰醋酸的质量比例为1:9:2:9；b.将上述制得的纳米级二氧化钛粉体以及Pt量子点混合入钛酸四丁酯中，进行磁力搅拌得到前驱体溶液，纳米级二氧化钛粉体与钛酸四丁酯的重量比为1:100；c.将上述的一定量的前驱体溶液添加入一定量的有机硅胶中；前驱体溶液的加入量与所述有机硅胶两者间的质量比为10:100；充分搅拌混合，制得具有纳米TiO2的有机硅封装胶；d.在制得的具有纳米TiO2的有机硅封装胶中加入固化剂和催化剂，经充分搅拌混合后，减压蒸馏排气泡，排完气泡后，室温固化25h；或者加热到150℃固化60min，最终得到固化的TiO2增强发光透明有机硅胶。实施例2：本专利技术还提供另一种TiO2增强发光透明有机硅胶的制备方法，该方法的具体步骤如下：a.按照所需配制组分的比例称取钛酸四丁酯、乙醇、水、冰醋酸，并进行混合搅拌，加热至1000℃退火2h得到纳米级二氧化钛粉体，所述钛酸四丁酯、乙醇、水、冰醋酸的质量比为1:9:2:9；b.将上述制得的纳米级二氧化钛粉体混合入钛酸四丁酯中，进行磁力搅拌得到前驱体溶液，纳米级二氧化钛粉体与钛酸四丁酯的重量比为2:100；c.将上述的一定量的前驱体溶液添加入一定量的有机硅胶中；前驱体溶液的加入量与所述有机硅胶两者间的质量比为20:100；充分搅拌混合，制得具有纳米TiO2的有机硅封装胶；d.在制得的具有纳米TiO2的有机硅封装胶中加入固化剂和催化剂，经充分搅拌混合后，减压蒸馏排气泡，排完气泡后，室温固化10h；或者加热到150℃固化60min，最终得到固化的TiO2增强发光透明有机硅胶。实施例3：本专利技术还提供又一种TiO2增强发光透明有机硅胶的制备方法，该方法的具体步骤如下：a.按照所需配制组分的比例称取钛酸四丁酯、乙醇、水、冰醋酸，并进行混合搅拌，加热至1200℃退火2h得到纳米级二氧化钛粉体，所述钛酸四丁酯、乙醇、水、冰醋酸的质量比例为1:9:2:9；b.将上述制得的纳米级二氧化钛粉体混合入钛酸四丁酯中，进行磁力搅拌得到前驱体溶液，纳米级二氧化钛粉体与钛酸四丁酯的重量比为1.5:100；c.将上述的一定量的前驱体溶液添加入一定量的有机硅胶中；前驱体溶液的加入量与所述有机硅胶两者间的质量比为20:100；充分搅拌混合，制得具有纳米TiO2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TiO2增强发光透明有机硅胶的制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：a.按照所需配制组分的比例称取钛酸四丁酯、乙醇、水、冰醋酸，并进行混合搅拌，加热退火2h得到纳米级二氧化钛粉体，所述钛酸四丁酯、乙醇、水、冰醋酸的质量比为1:9:2:9；b.将上述制得的纳米级二氧化钛粉体混合入钛酸四丁酯中，进行磁力搅拌得到前驱体溶液，纳米级二氧化钛粉体与钛酸四丁酯的重量比为1:100至2:100；c.将上述的一定量的前驱体溶液添加入一定量的有机硅胶中；前驱体溶液的加入量与所述有机硅胶两者间的质量比为10:100至20:100；充分搅拌混合，制得具有纳米二氧化钛的有机硅封装胶；d.在制得的具有纳米二氧化钛的有机硅封装胶中加入固化剂和催化剂，经充分搅拌混合后，减压蒸馏排气泡，排完气泡后，室温固化10‑25 h；或者加热到110～150℃固化60 min，最终得到固化的TiO2增强发光透明有机硅胶。

【技术特征摘要】
1.一种TiO2增强发光透明有机硅胶的制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：a.按照所需配制组分的比例称取钛酸四丁酯、乙醇、水、冰醋酸，并进行混合搅拌，加热退火2h得到纳米级二氧化钛粉体，所述钛酸四丁酯、乙醇、水、冰醋酸的质量比为1:9:2:9；b.将上述制得的纳米级二氧化钛粉体混合入钛酸四丁酯中，进行磁力搅拌得到前驱体溶液，纳米级二氧化钛粉体与钛酸四丁酯的重量比为1:100至2:100；c.将上述的一定量的前驱体溶液添加入一定量的有机硅胶中；前驱体溶液的加入量与所述有机硅胶两者间的质量比为10:100至20:100；充分搅拌混合，制得具有纳米二氧化钛的有机硅封装胶；d.在制得的具有纳米二氧化钛的有机硅封装胶中加入固化剂和催化剂，经充分搅拌混合后，减压蒸馏排气泡，排完气泡后，室温固化10-25h；或者加热到110～150℃固化60min，最终得到固化的TiO2增强发光透明有机硅胶。2.根据权利要求1所述的TiO2增强发光透明有机硅胶的制备方法，其特征在于，在步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张为凤，
申请(专利权)人：张为凤，
类型：发明
国别省市：江苏;32