基礎材料| LED封裝用矽膠材料現狀

 康達科技集團(Qanta Group)是全球領先的有機矽解決方案供應商之一,致力於提供個性化的有機矽解決方案。其擁有從金屬矽到特種有機矽材料的全方位產品供應鏈。主要業務為特用化學品技術及特殊SILICONE與複合材料相關應用製程技術材料開發、設計、銷售。目前已有18年以上歷史,與全球500強企業有合作銷售經驗,是一家集科研,開發,生產及銷售為一體的國家級高新技術企業,擁有國際化品質,技術和管理及提供一條龍Silicone材料應用整合。公司擁有廣泛的銷售和研發網絡,可提供有利於未來可持續發展的創新技術和基於市場需求的解決方案。主要經營產品產品包括單體、甲基矽油、乙烯基矽油、含氫矽油、RTV-2室溫灌注模具膠、人體模型膠、LED封裝膠、電源封裝膠、商標膠、胸墊膠、密封膠等。

 

一.矽膠材料的分類


矽橡膠(Silicone Rubber),簡稱矽膠,是指主鏈由矽原子和氧原子交替構成,分子側鏈連有甲基、苯基等有機基團的高分子聚合物材料。矽膠材料整個分子鏈具有機無機的特殊結構,兩者結合使其兼具有機和無機材料的雙重優點,具有優異的耐高低溫、耐候、抗電弧、電氣絕緣以及生理惰性等特性。 

 


矽膠材料按照其產品形態及固化機理,可分為如下所示的幾種類型:


 

矽膠按照其固化溫度,可以分為高溫固化矽膠(HTV)和室溫固化矽膠(RTV);按照產品形態及混配方式,可以分為混煉型矽膠和液體矽膠;按照其交聯反應機理,又可以分為縮合反應型、加成反應型以及有機過氧化物引發型。接下來依據反應類型,簡單介紹一下矽膠材料。 


1. 縮合反應型矽膠


縮合反應型矽膠,一般是以端羥基聚矽氧烷為基礎聚合物,多官能矽烷或矽氧烷為交聯劑,在催化劑作用下,室溫下遇水汽或混勻即可發生縮合反應,形成三維網路彈性體。

 

 

以脫醇型室溫固化膠為例,其固化機理為:羥基封端矽油與交聯劑進行預縮聚(形成烷氧基封端),預聚物接觸空氣中的水分後,活性基團部分水解生成矽羥基,此矽羥基與尚未水解的基礎聚合物發生縮合反應,脫除低分子物,通過高分子鏈之間的化學交聯實現固化。

根據交聯反應生成的副產物種類,縮合型矽膠又可以細分為脫酸型、脫酮肟型、脫醇型、脫胺型、脫丙酮型、脫醯胺型等六種類型

縮合型矽膠一般用作建築密封劑、汽車車燈等燈具裝置的密封、電氣絕緣子用防汙材料等方面。 


2.加成型矽膠


加成型矽膠是以含乙烯基的聚矽氧烷為基礎聚合物,含Si-H化學鍵的聚矽氧烷為交聯劑,在鉑金催化劑的作用下進行加成反應,得到立體交聯結構的矽橡膠。 

 

 

加成型矽膠主要由基礎聚合物、交聯劑、催化劑、補強填料和功能化添加劑組成。因為加成型矽膠具有低收縮率,交聯過程中無小分子釋放,優良的耐高低溫等優點,目前LED封裝膠絕大多數為加成型矽膠,針對加成型矽膠,後面有詳細的介紹。 


3. 過氧化物引發型矽膠


過氧化物引發型矽膠,是以過氧化物為固化劑,與含乙烯基的基礎聚合物發生交聯反應得到三維網狀立體結構。過氧化物引發型矽膠有兩個明顯的缺點:一是需要使用較貴的高純矽烷單體和中間體作為原料,二是由於矽膠中過氧化物的存在,導致空氣會嚴重影響固化,在固化時需要惰性氣體保護,因此生產和使用成本較高,這也在很大程度上限制了其應用範圍。 


二.LED封裝矽膠及其技術原理

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