專利名稱：用于大功率led照明的有機(jī)硅導(dǎo)熱粘合劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于室溫硫化導(dǎo)熱硅橡膠技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種導(dǎo)熱材料填充份數(shù)較少且導(dǎo)熱系數(shù)高、固化后彈性優(yōu)異、對LED電子元器件和鋁基板沒有腐蝕性的有機(jī)硅粘合劑。 本發(fā)明廣泛用于大功率LED照明產(chǎn)品中電子元器件的導(dǎo)熱粘合固定。
背景技術(shù)：
作為第四代照明技術(shù)，綠色節(jié)能的LED照明應(yīng)用從顯示、顯色的景觀照明逐漸擴(kuò)展到路燈、室內(nèi)燈的功能照明，其中LED光源、LED驅(qū)動(dòng)的功率也都不斷增大，散熱問題不斷突出，尤其是大功率LED照明的光源及驅(qū)動(dòng)散熱問題更是其壽命的重要瓶頸。大功率LED照明產(chǎn)品，如用于室內(nèi)照明的LED球泡燈、LED射燈的光源與鋁基板導(dǎo)熱固定、驅(qū)動(dòng)模組元器件導(dǎo)熱固定以及與外殼、散熱片之間的導(dǎo)熱固定曾嘗試采用導(dǎo)熱硅脂或?qū)峁枘z片作為絕緣導(dǎo)熱介質(zhì)，同時(shí)還需采用額外的零件固定，存在潛在的導(dǎo)電隱患； 有些零部件的不規(guī)則形狀更使導(dǎo)熱硅膠片難以有效的填充間隙，間隙中的空氣大大降低了散熱效果；因此具有導(dǎo)熱、粘合、絕緣功能的導(dǎo)熱粘合劑正越來越多應(yīng)用于大功率LED照明產(chǎn)品多個(gè)零部件裝配。專利CN10139775A公布了功率型LED燈具中使用的導(dǎo)熱柔性材料，需要在 IOO0C -150°C時(shí)納米銀熔化后才能燒結(jié)成導(dǎo)熱材料，而大功率LED照明產(chǎn)品的控制芯片、 電容等元器件無法經(jīng)受100°c以上溫度的烘烤，同樣的溫度限制的局限也出現(xiàn)在專利 CN101139513A及W02005030874中，后兩件專利公布的加成固化導(dǎo)熱粘合劑也需要加溫至 100°C-150°C，并且導(dǎo)熱粘合劑中鉬催化劑組分也極易受到鋁基板、元器件、助焊劑等含硫、 氨、磷物質(zhì)中毒失活從而不能交聯(lián)固化。于是專利CN100374490C公布了室溫固化的導(dǎo)熱粘合劑以解決加溫固化導(dǎo)熱粘合劑的技術(shù)缺陷，其導(dǎo)熱材料仍沿用以往常用的高度填充氧化鋁材料，即填充氧化鋁份數(shù)達(dá)到基礎(chǔ)聚合物二甲基聚硅氧烷的9倍以上，這大大增加工業(yè)化生產(chǎn)的難度，同時(shí)高度填充氧化鋁材料容易導(dǎo)致導(dǎo)熱粘合劑擠出性能下降以及固化后硬度過高缺乏彈性，內(nèi)應(yīng)力大而易損壞粘接部分的電子元器件等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)熱粘合劑因高度填充氧化鋁填料而導(dǎo)致生產(chǎn)難度增加、擠出性能及彈性下降等缺陷，提供一種導(dǎo)熱材料填充份數(shù)較少，但仍保持高導(dǎo)熱系數(shù)，對LED電子元器件和鋁基板沒有腐蝕性，同時(shí)暴露于空氣中則會(huì)迅速被空氣中的濕氣固化的用于大功率LED照明的有機(jī)硅導(dǎo)熱粘合劑。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供用于大功率LED照明的有機(jī)硅導(dǎo)熱粘合劑的制備方法。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明可通過以下方案來實(shí)現(xiàn)一種用于大功率LED照明的有機(jī)硅導(dǎo)熱粘合劑，其特征在于由以下組分組成(以重量計(jì))
末端三甲氧基硅氧的聚二甲基硅氧烷 100份
烷氧基硅烷交聯(lián)劑2-8份
鈦酸酯類催化劑0. 6-2 份
增粘劑2-6份
微米級不同粒徑混合的導(dǎo)熱材料 200-500 份
納米級導(dǎo)熱材料5-20 份。進(jìn)一步，所述的微米級不同粒徑混合的導(dǎo)熱材料平均粒徑是1-30微米。。進(jìn)一步，所述的微米級不同粒徑混合的導(dǎo)熱材料是微米級不同粒徑混合的球形氧化鋁、氧化鋅、氮化鋁中的至少一種。進(jìn)一步，所述的納米級導(dǎo)熱材料是經(jīng)疏水處理的納米級氮化鋁，平均粒徑為40納米，比表面積50m2/g，同時(shí)起到觸變劑作用。進(jìn)一步，所述的末端三甲氧基硅氧的聚二甲基硅氧烷結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種用于大功率LED照明的有機(jī)硅導(dǎo)熱粘合剤，其特征在于由以下組分組成(以重 量計(jì))末端三甲氧基硅氧的聚ニ甲基硅氧烷100份；烷氧基硅烷交聯(lián)劑2-8份；鈦酸酯類催化劑0. 6-2份；增粘劑2-6份；微米級不同粒徑混合的導(dǎo)熱材料 200-500份；納米級導(dǎo)熱材料5-20份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率LED照明的有機(jī)硅導(dǎo)熱粘合剤，其特征在于所述 的微米級不同粒徑混合的導(dǎo)熱材料平均粒徑是1-30微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于大功率LED照明的有機(jī)硅導(dǎo)熱粘合剤，其特征在于所述 的微米級不同粒徑混合的導(dǎo)熱材料是微米級不同粒徑混合的球形氧化鋁、氧化鋅、氮化鋁 中的至少ー種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、或3所述的用于大功率LED照明的有機(jī)硅導(dǎo)熱粘合剤，其特征 在于所述的納米級導(dǎo)熱材料是經(jīng)疏水處理的納米級氮化鋁，平均粒徑為40納米，比表面積 50m2/g，同時(shí)起到觸變劑作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、或3所述的用于大功率LED照明的有機(jī)硅導(dǎo)熱粘合剤，其特征在 于所述的末端三甲氧基硅氧的聚ニ甲基硅氧烷結(jié)構(gòu)式為
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、或3所述的用于大功率LED照明的有機(jī)硅導(dǎo)熱粘合剤，其特征在于所述的烷氧基硅烷交聯(lián)劑為甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅 烷中的至少ー種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、或3所述的用于大功率LED照明的有機(jī)硅導(dǎo)熱粘合剤，其特征在 于所述的鈦酸酯類催化劑為鈦酸四正丁酷、四異丙氧基鈦、雙(乙酰乙酸乙酷)鈦酸ニ異丁 酯中的ー種或兩種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、或3所述的用于大功率LED照明的有機(jī)硅導(dǎo)熱粘合剤，其特征在 于所述的增粘劑為含有胺基、環(huán)氧基或異氰酸基的烷氧基硅烷，如Y -氨丙基三乙氧基硅 烷、Y-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、1，3，5_三(三甲氧硅丙基)聚異氰酸酯中的一 種或兩種。
9.ー種制備權(quán)利要求1所述的用于大功率LED照明的有機(jī)硅導(dǎo)熱粘合劑的方法，其特 征在于包括以下步驟步驟ー納米級導(dǎo)熱材料疏水處理納米級導(dǎo)熱材料100份，六甲基ニ硅氮烷2-6份， 在高速分散攪拌機(jī)內(nèi)于溫度100°C -120°C攪拌反應(yīng)2-5小時(shí)；步驟ニ 按重量份數(shù)計(jì)，將100份末端三甲氧基硅氧的聚ニ甲基硅氧烷、200-500份微 米級不同粒徑混合的導(dǎo)熱材料、5-20份經(jīng)疏水處理過的納米級導(dǎo)熱材料加入高速分散攪拌 機(jī)內(nèi)，在110°C -130°C下真空攪拌脫水1-3小吋，冷卻后再加入烷氧基硅烷交聯(lián)劑2-8份，~0. 6-2份鈦酸酯類催化劑和2-6份增粘劑，真空攪拌60分鐘后出料密封單組分包裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于大功率LED照明的有機(jī)硅導(dǎo)熱粘合劑及其制備方法，由末端三甲氧基硅氧的聚二甲基硅氧烷、烷氧基硅烷交聯(lián)劑、鈦酸酯類催化劑、增粘劑、微米級不同粒徑混合的導(dǎo)熱材料、納米級導(dǎo)熱材料等組分組成，該粘合劑的制備方法是先將納米級導(dǎo)熱材料的疏水處理；再將末端三甲氧基硅氧的聚二甲基硅氧烷、微米級不同粒徑混合的導(dǎo)熱材料、經(jīng)疏水處理過的納米級導(dǎo)熱材料加入高速分散攪拌機(jī)內(nèi)，在下真空攪拌脫水1-3小時(shí)，冷卻后再加入烷氧基硅烷交聯(lián)劑、鈦酸酯類催化劑和增粘劑，真空攪拌60分鐘后出料密封單組分包裝。本發(fā)明具有導(dǎo)熱材料填充份數(shù)較少、導(dǎo)熱系數(shù)高、固化后彈性優(yōu)異、對LED電子元器件和鋁基板沒有腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H01L33/56GK102352213SQ201110190369
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者俞云峰, 俞云平 申請人:常州聯(lián)眾光電新材料有限公司