[发明专利]一种硅酸铝钠改性的苯基硅橡胶复合材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅酸铝钠改性的苯基硅橡胶复合材料及制备方法。

背景技术

随着发光二极管(LED)功率和亮度的不断提高，现有的封装材料在可靠性、寿命以及性能等方面远远不能满足要求，因此国内外研究机构正在研制性能更优异的LED 封装用有机材料。与传统的应用于LED封装的环氧树脂、聚氨酯类封装材料相比，有机硅树脂因具有透光率高(可见光范围内透光率大于98%)、热稳定性好(能耐温200℃)、应力低(杨氏模量低)和吸湿性低(小于0.2%)等特点而被国内外研究机构公认为是性能优异的电子封装材料。

然而，到目前为止，白光LED技术转换效率还远没达到理想效率，工业水平最高为1301m/W，这使得LED电能转化为光能效率小于30%，其它超过70%的电能转化为热能，使芯片工作温度升高。如果热能不能通过有效快速散热路径，芯片工作温度将持续升高，造成效率进一步下降，热量进一步增大，温度更加升高这样一个死循环，LED将失效。

有机硅材料的导热率和机械性能较低，所以通常情况下需要在有机硅基体中加入无机物以提高其导热率和机械性能。这种方法对提高有机硅的导热性和机械性能很有效，但也有缺陷。无机填料粒子与高分子材料在物理形态及分子结构上极不相同，加之它们的分散性差；因此在复合体系中会产生弱界面层，致使材料不能实现各组分有利性能的结合。对导热填料进行表面处理可降低其表面能及表面极性，提高填料的分散程度，改善材料的导热性能和机械性能。而介电常数是一个表征电介质贮存电能能力的物理量，电介质的极化程度越大，产生的感应电荷量越大，介电常数就越大。介电常数在宏观上反映了电介质的极化程度，是介电材料的一个重要性能指标。对LED封装材料而言，低介电常数是高性能电子封装材料必备的关键性能。

半导体照明公司及主要的有机硅材料生产企业对于有机硅封装材料的导热性进行了研究。CN103013122A报道了以双组份液体硅橡胶为基体并添加微米级填料，在外加电场作用下，制备微纳米混合填料复合液体硅橡胶。所制备的硅橡胶导热性能优异，添加填料后导热率由0.19增加到0.91W/(m·k)。CN101659790A报道了以碳包铝纳米粒子为填料复合硅橡胶的制备方法，所制备的硅橡胶具有高导热性。CN101942197A报道了采用具有亲水端和亲油端的偶合介质复合的硅橡胶，所制备的复合材料改善了导热接口材料或元件应用的种种问题。而上述专利所制备的LED封装材料只注重了封装材料的导热率，而硅橡胶的机械性能、介电性能等性能却没有得到较好的改善。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述的LED有机硅封装材料导热性能、介电性能和机械性能低等技术问题而提供了一种硅酸铝钠改性的苯基硅橡胶复合材料硅酸铝钠，该硅酸铝钠改性的苯基硅橡胶复合材料硅酸铝钠具有较高导热率和拉伸强度、较低介电常数的特点。

本发明的目的之二是提供上述的一种硅酸铝钠改性的苯基硅橡胶复合材料硅酸铝钠的制备方法，该制备方法具有制备过程简单方便、改性效果良好等特点。

本发明的技术方案

一种硅酸铝钠改性的苯基硅橡胶复合材料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：

甲组分                 100份

乙组分                 1-5份

催化剂                 1-5份

改性的硅酸铝钠        0.1-3份；

所述甲组份为乙烯基或丙烯基的硅橡胶生胶，其粘度为550-700cst，乙烯基或丙烯基含量为1-2mmol/g，折射率为1.50-1.52；可采用商业化的产品，如上海树脂厂有限公司生产的牌号为120-1、120-2的产品或安必亚特种有机硅有限公司生产的牌号为SF 2450CV、SF 2465 CV的产品；

乙组分为含氢聚硅氧烷，粘度为300-500cst，含氢量为2.5-3.5%，优选为甲基含氢聚硅氧烷、甲基苯基含氢聚硅氧烷或乙基苯基含氢聚硅氧烷，可采用商业化的产品，如广州鑫厚化工科技有限公司的牌号为AM0122的产品或安必亚特种有机硅有限公司生产的牌号为XL2450的产品；

催化剂为铂质量百分比浓度为0.2-2%的氯铂酸的异丙醇溶液、二乙烯基四甲基硅氧烷铂络合物或甲基乙烯基硅氧烷铂络合物；