CUI Bao-jun, CHEN Wei-jun, LI Gang, SONG Jun-jun, GENG Qing-sheng, LIANG Tai-shuo and WANG Wen-bo （Institute of Petrochemistry, Heilongjiang Academy of Sciences, Harbin 150040, China）
1.4.1 甲基苯基乙烯基有机硅树脂的制备 按 ５５∶１５∶３０ 的物质的量比，将苯基三氯硅
烷（ＰＴＣＳ）、二甲基二氯硅烷（ＤＭＤＣＳ）、甲基乙烯基 二氯硅烷（ＭＥＤＣＳ）混合，然后倒入恒压滴液漏斗； 将水、甲苯倒入 １０００ｍＬ 四口瓶中，混合均匀；缓慢 滴入氯硅烷混合液，滴加时间控制在 １ｈ 左右，然后 在 ４０￣５０℃间反应 ４．５ｈ；缓慢升温到 ８０℃，老化反 应 ２ｈ；自然降至室温后，将反应产物倒入分液漏斗， 静置分层，上层有机相为甲基苯基乙烯基硅树脂的 甲苯溶液，中间有少量絮状物薄层，下层为水相。分 出絮状物薄层和水相；上层有机相倒入三口瓶，多 次蒸馏水洗涤，直到有机相中性；利用砂式漏斗过
2014 年第 36 卷第 5 期
化学与黏合 CHEMISTRY AND ADHESION
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烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷、二乙烯基四甲基二 硅氧烷、硫酸、甲苯 、乙醇 、氯铂酸，以上原料均为 工业级。 １．２ 测试仪器
Ｉｎｓｔｒｏｎ４４６７ 和 Ｉｎｓｔｒｏｎ４５０５ 万能拉力机，英国 Ｉｎｓｔｒｏｎ 公司；ＤＳＣ６２２０ 差热分析仪，日本精工株式会 社 ；ＴＧ／ＤＴＡ６３００ 热 失 重 分 析 仪 ， 美 国 ＰＥ 公 司 ； ＶＥＣＴＯＲ－２２ 型 红 外 光 谱 仪 ， 德 国 Ｂｒｕｋｅｒ； ＵＶｍｉｎｉ－１２４０ 型分光光度计，日本岛津；ＤＲ－Ｍ４／ １５５０ 阿贝折射仪，日本爱岩。 １．３ 试验方法
外线下或在高温环境下容易发生黄变现象，在高电 流下不能提供稳定的光源输出，已不适应 ＬＥＤ 发展 需求［ ３］。பைடு நூலகம்前，将有机硅作为封装材料使用已经引起 了足够的重视。作为封装材料，有机硅的重要优势 是热力学和光学的稳定性，这种稳定性是由聚合物 中 Ｓｉ－Ｏ 骨架的稳定连接决定的。在有机硅封装材 料的制备过程中，如何尽可能的提高透光率和折光 率是决定封装材料品质的两项关键指标［ ４，５］。
有机硅 ＬＥＤ 封装胶的主要组分物为有机硅树 脂、有机硅交联剂以及固化催化剂。固化方式为硅 氢加成反应，其优点是在固化过程中不产生副产 物，固化产物实现最小的收缩率。
甲基苯基乙基 硅树脂
ＰｔＷ 催化剂
甲基苯基氢基 硅氧烷交联剂
图 1 硅氢加成反应方程 Fig. 1 The hydrosilylation reaction equation
１５９３．３１
１５００
１４０７．６４ １４２９．６０
１２６０．２９
１１２７．５５
１０７８．３９
９６１．５０ ９９８．５９ １０２８．４０
１０００
1.4.3
图 2 有机硅树脂的红外光谱图 Fig. 2 The IR spectrum of organic silicone resin
甲基苯基氢基有机硅交联剂的制备
８３４．２７ ７３７．６９ ７６９．７２ ８１０．３０ ６９８．２５ ７１８．４９ ７４１．０２
吸光度
１．４ １．３ １．２ １．１ １．０ ０．９ ０．８ ０．７ ０．６ ０．５ ０．４ ０．３ ０．２
４０００
３５００
２９６０．５２ ３０１４．２０ ３０５１．２２ ３０７１．３１
３０００
２５００ ２０００ 波数 ／ｃｍ－１
２６０℃左右；封装胶的光学性能优异，其透光率为 ９８％、折光率为 １．５１。
关键词：甲基苯基乙烯基有机硅树脂；甲基苯基氢基有机硅交联剂；配位铂催化剂；有机硅封装胶；透光率；折光率
中图分类号：ＴＱ ４３３．４３８
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１－００１７（２０１４）０５－０３１８－０５
Study on the Preparation and Properties of Encapsulating Adhesive for LED
Key words: Methyl phenyl vinyl silicone resin; hydrogen methyl phenyl silicone cross-linking agent; platinum coordination catalyst; organic sili － cone encapsulating adhesive; transmittance; refractive index
１０００ｍＬ 三口瓶中加入 １，１，３，３－ 四甲基二硅氧
烷（ＴＭＤＳ）６０ｇ、二苯基二甲氧基硅烷（ＤＭＤＰＳ）２２０ｇ、
１，３，５，７－ 四甲基环四硅氧烷 （Ｄ４Ｈ）１４０ｇ，冰水浴冷
却，直到温度在 ０￣１０℃之间；９８％的浓硫酸 ２０ｇ 和
１６ｇ 蒸馏水混合并冷却到 １０℃以下，倒入恒压滴液
漏斗中；滴加硫酸到硅氧烷混合液中，保持反应体
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崔宝军等，ＬＥＤ 封装胶的制备及其性能的研究
Vol． 36，No． 5，2014
LED 封装胶的制备及其性能的研究 *
崔宝军，陈维君，李 刚，宋军军，耿庆生，梁泰硕，王文博
（黑龙江省科学院石油化学研究院，黑龙江 哈尔滨 １５００４０）
摘要：研究合成了甲基苯基乙烯基有机硅树脂、甲基苯基氢基有机硅交联剂、配位铂催化剂，再通过优化组合，制备出高透
滤中性有机相，去除杂质；减压蒸馏有机相，在真空 度为 ０．０８ＭＰａ 条件下，蒸馏出甲苯和低聚物，初馏 温度 ３０℃，终馏温度 １５０℃；得到有机硅树脂，外观 几乎完全透明，黏度 ８０００ｍＰａ·ｓ，折光率 １．５１，透光 率 ９８％。 1.4.2 有机硅树脂的红外光谱 IR 表征
图 ２ 是 硅 树 脂 ＩＲ 图 ，１２６０ｃｍ－１ 处 为 对 称 Ｓｉ－ＣＨ３ 的变形振动特征吸收峰；２９６０ｃｍ－１ 处为对称 ＣＨ３ 的伸缩振动峰；１５９３ ｃｍ－１ 处为乙烯基吸收振动 峰 ；１４２９ｃｍ－１ 处 为 苯 基 硅 氧 链 节 的 特 征 峰 ； １０７８￣１１２７ｃｍ－１ 处的宽而强的吸收带是 Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ 的 反对称伸缩振动，这是硅树脂的特征吸收峰。因此 由红外谱图可以推断，合成的树脂是含有甲基、苯 基和乙烯基的有机硅树脂。
1 实验部分
１．１ 主要原料 甲基乙烯基二氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基
三氯硅烷、二苯基二氯硅烷、１，１，３，３－ 四甲基二硅氧 烷、二苯基二甲氧基硅烷、１，３，５，７－ 四甲基环四硅氧
收稿日期：２０１４－０６－１８ ＊ 基金项目：黑龙江省科学院科研基金项目 作者简介：崔宝军（１９７３－），男，辽宁锦州人，副研究员，主要从事有机合成和胶黏剂的研发工作。
明、高折光率 ＬＥＤ 封装用有机硅胶黏剂，确定封装胶的凝胶温度 １００℃、固化温度 １１０．９℃和后处理温度 １４２．２℃，固化反应热
△Ｈ 为 －７．７４Ｊ／ｇ。讨论了树脂、交联剂、催化剂配比对封装胶力学性能影响。分别研究了 ８０℃、１２０℃、１５０℃下封装胶的固化状
态，发现封装胶的力学特点是低温下剪切强度不高，高温强度不低。所制备的封装胶热稳定性高，通过 ＴＧ 分析，失重拐点在
常温剪切强度按 ＧＢ／Ｔ－７１２４－８６ 执行；高温剪 切强度按 ＧＪＢ４４４－８８ 执行；ＤＳＣ 测试，空气氛围，升 温速率 １０℃／ｍｉｎ；ＴＧ 分析，空气氛围，升温速率 １０℃／ｍｉｎ；红外光谱分析（ＩＲ），波长范围 ４０００￣４００ ｃｍ－１，分辨率 ０．０５ ｃｍ－１，扫描速度 ２０ ｍｉｎ－１，扫描 ８ 次；透光率，将试样涂在 ２０ｍｍ×２０ｍｍ×５ｍｍ 石英 玻璃片上，涂层厚度 １ｍｍ，采用 ＵＶｍｉｎｉ－１２４０ 型分 光 光 度 计 测 定 ， 波 长 为 ５８９ｎｍ； 折 光 率 ， 采 用 ＤＲ－Ｍ４／１５５０ 阿贝折射仪测定。 １．４ 有机硅封装胶各组分的制备
前言
半导体照明技术是 ２１ 世纪最具发展前景的高 科技领域之一，其中发光二极管 （Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅｓ，简称 ＬＥＤ）是其核心技术之一。ＬＥＤ 是一种 使用固态、无机半导体产生光源的半导体电子元 件。作为光源，ＬＥＤ 的优势体现在三个方面：节能、环 保和长寿命。ＬＥＤ 制造过程中需要将芯片等电子元 器件按要求进行合理的布置、组装，再利用封装胶 使之与环境隔离。光学级环氧树脂具有高的透光 率、折射率，作为 ＬＥＤ 的封装材料已应用多年［ １］。近 年来，随着半导体工业的发展，高亮 ＬＥＤ（ＨＢＬＥＤ） 是发展的主流，这种芯片需要更高电流的驱动、焊 接温度也更高［ ２ ］。由于环氧树脂封装材料暴露在紫
利用砂式漏斗过滤有机相，去除杂质；减压闪蒸有
机相，在真空度为 ０．０８ＭＰａ 条件下，蒸馏出甲苯及
小分子化合物，初馏温度 ３０℃，终馏温度 ６０℃；最
终得到交联剂甲基苯基氢基聚硅氧烷，外观几乎完
全透明，黏度 １５０ ｍＰａ·ｓ，折光率 １．５１。
1.4.4 交联剂的红外光谱表征 图 ３ 是交联剂的 ＩＲ 图，在 ３０７３ｃｍ－１ 和 １４３０ｃｍ－１
Abstract: The methyl phenyl vinyl silicone resin, hydrogen methyl phenyl silicone cross-linking agent and platinum coordination catalyst were synthesized respectively, and then the organic silicone encapsulating adhesive was prepared by optimizing the combination. The gelation temperature of the adhesive was 100℃, the curing temperature was 110.9℃, the post-curing temperature was 142.2℃ and the enthalpy of curing reaction △H is 7.74J/g. The effect of proportion of resin, cross linking agent and catalysts on the mechanical strength of this adhesive was discussed. The cured states of the encapsulating adhesive cured at 80℃, 120℃ and 150 ℃ were researched respectively. And it was found that the mechanical characteristic of this adhesive was that the shear strength was not high at low temperature, but it was not low at high temperature. The encapsulating adhesive had good thermal stability, its weight loss inflection point was 260℃ approximately. The optical property of the encapsulating adhesive was excellent, its trans－ mittance was 98% and the refractive index was 1.51.