[发明专利]一种氧化石墨烯改性的LED导热灌封胶及其制备方法

说明书

本发明涉及LED电子产品用氧化石墨烯改性的有机硅导热灌封胶及其制备方法。将氧化石墨烯和乙烯基聚二甲基硅氧烷加入真空捏合机中均匀分散，再加入表面改性的导热填料，于温度70‑100ºC，真空度‑0.07~‑0.09MPa，脱水共混50‑100分钟获得基料。常温下，在基料中加入含氢硅油交联剂和交联抑制剂，充分搅拌20‑40分钟制成A组分;常温下，在基料加入铂催化剂，充分搅拌20‑40分钟制成B组分。再取等重量份A组分和B组份共混均匀，在真空度0.05‑0.07MPa下脱泡6‑12分钟，得到氧化石墨烯改性的LED导热灌封胶。该灌封胶具有合适的粘度，导热系数1.1‑1.4w/m·k，固化产物具有较好的力学性能和电性能，可在常温或者加温固化，可广泛应用于散热要求较高的集成电子元器件、大功率LED芯片、集成电路板和电路模块等的封装。

技术领域

本发明涉及电子灌封材料技术领域，具体涉及氧化石墨烯改性的LED导热灌封胶及其制备方法。

背景技术

LED照明具有环保、节能、使用寿命长等优点，对解决环境污染及资源枯竭等问题具有非常重要的意义。有机硅导热灌封胶具备良好的综合性能，现在已经被大量地应用于LED等电子元件的散热封装保护。但是，随着对 LED亮度要求的不断提高，LED 功率会越来越大，而且LED产业正向集成化方向发展，当多个LED芯片密集排列时，随之而来的热效应更加严重，散热问题成为制约大功率LED发展的一个重要技术难题，若不能及时将热量散发出去，将会严重影响 LED 发光效率、降低光通量，直接影响LED的寿命及可靠性。因此，微电子技术的高速发展，对LED导热灌封胶提出了更高的要求，有必要进一步提高有机硅灌封胶的导热性。

有机硅灌封胶的导热性主要取决于树脂和导热填料间的协同作用，不同填料，本征热导率不同，填料的最大体积填充量也不同，导热填料的种类、填充比例、填料粒径大小、对导热灌封胶的导热性产生重要的影响。人们对有机硅灌封胶的导热性进行了大量的研究，中国专利申请CN 101054057A公开了一种高导热有机硅灌封胶，CN 101407635A 公开了一种具有较高导热率的加成型导热硅橡胶，但是，它们的共同特点都是其流动性能欠佳；中国专利申请CN 101402798A公开了一种导热阻燃液体硅橡胶，虽然该硅橡胶具有较高的热导率和阻燃性能，但由于其粘度在10000 mPa·s以上，不宜用作LED电子灌封胶。近年来，随着强化传热技术及纳米材料科学的迅速发展，人们开始探索将纳米材料技术应用于强化传热领域。石墨烯纳米材料具有优异的导热性，但是，石墨烯具有较高的导电性，并且在有机物中分散困难。氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，由于对石墨烯进行氧化处理时在石墨烯的底层及边缘等位置引入了一定量的羟基和含氧基，并且破坏了石墨烯的共轭结构，因此，氧化石墨烯具有绝缘、高导热及表面易于修饰等优良特性，经过表面修饰后的氧化石墨烯在有机物中易于分散。

本发明针对功率型LED 的散热问题及现有有机硅灌封胶技术的不足，提供一种氧化石墨烯改性的，具有较好灌装工艺性及良好导热性的有机硅LED导热灌封胶及其制备方法，以满足集成化LED对灌封胶导热性的更高要求。

发明内容

在提供一种氧化石墨烯改性的功率型LED导热灌封胶及其制备方法，其特点是该发明“氧化石墨烯改性的LED导热灌封胶”不但具有优良的导热性能，而且灌装工艺性良好，环保安全。本发明所述的氧化石墨烯改性的LED导热灌封胶的制备方法包括如下步骤:

(1)基料的制备:

首先将氧化石墨烯在乙烯基聚二甲基硅氧烷中分散均匀，然后在其中加入导热填料，用真空捏合机，在70-100ºC，真空度-0.07~-0.09MPa，脱水共混50-100分钟获得基料。

原料的重量份数如下:

乙烯基聚二甲基硅氧烷100份；氧化石墨烯1-7份；

导热填料90-170份；

组分的制备: