论文部分内容阅读
发光二极管(LED)因其寿命长、能耗低、体积小、环保等优点,广泛应用于各类照明设备,具有较大的发展前景并且LED的出现也使得人类的照明发生了较大的变革。而随着LED工业的发展,大功率LED组件日益受到人们的高度关注。相较于低功率LED,大功率LED亮度更高,发热量也更大,并且会产生更多的短波辐射,会极大的影响器件的使用寿命。因而,高功率型LED对封装材料的要求就更高,不仅在可见光区具有较高的透光率,而且对紫外光也要具有较高的吸收率,以防止紫外线泄漏,此外材料应该具有良好耐紫外辐射性能及热导率。传统的环氧树脂封装材料因其在高温及紫外辐射下易黄变,并且热阻较大、散热不均使得器件在长期使用后会产生应力开裂,严重影响LED器件的寿命,因而难以满足大LED封装要求。而有机硅材料其本身优异的性能却能克服上述缺陷,并且其热稳定性优异、紫外辐射稳定性较高、可见光区的高透光率等优点使得其成为LED封装的理想材料。然而,有机硅材料的力学性能、耐紫外线辐射性能仍较差,难以满足高功率LED封装的要求,需要进一步提升。本文主要从两个方面展开研究。一方面,用合成的含氨基长链硅氧烷改性双酚A型环氧树脂,以期提高环氧树脂的韧性、热稳定性。另一方面,选用不同的改性剂对有机硅树脂进行改性,以提高基体树脂的力学性能、热稳定性、耐紫外辐射性能及透光率等。具体的研究内容和结论分为如下三个部分: (1)首先以数种硅氧烷为单体,通过水解、缩聚的方法合成含有氨基的有机硅低聚物(PS)。将其与聚醚胺(D230)作为混合固化剂与双酚A型环氧828进行混合,并固化得到一系列有机硅含量不同的改性环氧树脂。研究结果表明,有机硅与环氧树脂具有较好的相容性,有机硅低聚物的引入可以有效提高体系的力学性能、耐热性能及防水性能,在有机硅添加量为30wt%时,固化物的综合性能较好,800℃残留量(26.45%)、拉伸强度(68.27MPa)、弯曲强度(81.68MPa)、吸水率(2.59%)。 (2)采用乙烯基三乙氧基硅烷通过水解缩合合成笼状硅氧烷POSS,然后通过硅氢加成反应将其引入到含氢硅油主链上,形成初步的交联网络结构,而后再加入乙烯基硅油进行热固化过程,得到乙烯基POSS改性的有机硅树脂。研究结果表明,乙烯基POSS的引入可有效改善有机硅树脂的力学强度、热稳定性、透光率,对紫外光的吸收也较多,但其对体系的耐热性改善较少。 (3)首先用降冰片烯与甲基丙烯酸丁酯共聚得到聚合物,然后用此聚合物对有机硅树脂进行共混改性。研究结果表明,降冰片烯与甲基丙烯酸丁酯的共聚物和有机硅树脂相容性较差,且随着共聚物添加量增多,会有大量白色颗粒析出。而改性后体系的力学性能及热力学稳定性也较差。