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LED封装用硅胶材料现状

2018-10-09    

来源:阿拉丁照明网

   编辑:郑海庭  

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导语: 硅橡胶(Silicone Rubber),简称硅胶,是指主链由硅原子和氧原子交替构成,分子侧链连有甲基、苯基等有机基团的高分子聚合物材料。硅胶材料整个分子链具有机无机的特殊结构,两者结合使其兼具有机和无机材料的双重优点,具有优异的耐高低温、耐候、抗电弧、电气绝缘以及生理惰性等特性。

  一.硅胶材料的分类

  硅橡胶(Silicone Rubber),简称硅胶,是指主链由硅原子和氧原子交替构成,分子侧链连有甲基、苯基等有机基团的高分子聚合物材料。硅胶材料整个分子链具有机无机的特殊结构,两者结合使其兼具有机和无机材料的双重优点,具有优异的耐高低温、耐候、抗电弧、电气绝缘以及生理惰性等特性。


  有机硅胶材料的化学结构

  硅胶材料按照其产品形态及固化机理,可分为如下所示的几种类型:

  硅胶按照其固化温度,可以分为高温固化硅胶(HTV)和室温固化硅胶(RTV);按照产品形态及混配方式,可以分为混炼型硅胶和液体硅胶;按照其交联反应机理,又可以分为缩合反应型、加成反应型以及有机过氧化物引发型。接下来依据反应类型,简单先容一下硅胶材料。

  1. 缩合反应型硅胶

  缩合反应型硅胶,一般是以端羟基聚硅氧烷为基础聚合物,多官能硅烷或硅氧烷为交联剂,在催化剂作用下,室温下遇水汽或混匀即可发生缩合反应,形成三维网络弹性体。缩合反应型硅胶的基本组成及化学功能如下所示。

  以脱醇型室温固化胶为例,其固化机理为:羟基封端硅油与交联剂进行预缩聚(形成烷氧基封端),预聚物接触空气中的水分后,活性基团部分水解生成硅羟基,此硅羟基与尚未水解的基础聚合物发生缩合反应,脱除低分子物,通过高分子链之间的化学交联实现固化。


  缩合型硅胶生产装置

  根据交联反应生成的副产物种类,缩合型硅胶又可以细分为脱酸型、脱酮肟型、脱醇型、脱胺型、脱丙酮型、脱酰胺型等六种类型,常见的三类缩合型硅胶的优缺点如下所示。

  缩合型硅胶一般用作建筑密封剂、汽车车灯等灯具装置的密封、电气绝缘子用防污材料等方面。

  2.加成型硅胶

  加成型硅胶是以含乙烯基的聚硅氧烷为基础聚合物,含Si-H化学键的聚硅氧烷为交联剂,在铂金催化剂的作用下进行加成反应,得到立体交联结构的硅橡胶。

  铂金催化硅氢加成反应示意图

  加成型硅胶主要由基础聚合物、交联剂、催化剂、补强填料和功能化添加剂组成。因为加成型硅胶具有低收缩率,交联过程中无小分子释放,优良的耐高低温等优点,目前LED封装胶绝大多数为加成型硅胶,针对加成型硅胶,后面有详细的先容。

  3. 过氧化物引发型硅胶

  过氧化物引发型硅胶,是以过氧化物为固化剂,与含乙烯基的基础聚合物发生交联反应得到三维网状立体结构。过氧化物引发型硅胶有两个明显的缺点:一是需要使用较贵的高纯硅烷单体和中间体作为原料,二是由于硅胶中过氧化物的存在,导致空气会严重影响固化,在固化时需要惰性气体保护,因此生产和使用成本较高,这也在很大程度上限制了其应用范围。

标签:LED封装  硅胶材料  

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