有機(jī)硅灌封膠配方分析

有機(jī)硅灌封膠配方分析

一.背景有機(jī)硅灌封膠廣泛應(yīng)用于電子、電器、汽車等行業(yè)，禾川化工引進(jìn)尖端配方解剖技術(shù)；禾川化工專業(yè)從事有機(jī)硅灌封膠配方分析、成分檢測(cè)、配方還原、配方檢測(cè)，禾川化工為膠黏劑企業(yè)提供整套產(chǎn)品配方改進(jìn)技術(shù)；灌封材料是多種多樣的，但是現(xiàn)在用得最多的主要是各種合成聚合物。其中，又以環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨脂彈性體以及有機(jī)硅聚合物三大類聚合物用得最為廣泛。面臨耐濕性、耐熱性、內(nèi)應(yīng)力問(wèn)題等，聚氨酯在應(yīng)用中存在著難以解決的問(wèn)題是灌封膠表面過(guò)軟、易起泡，固化不充分且高溫固化時(shí)易發(fā)脆，在條件苛刻的工作環(huán)境中聚氨酯灌封材料往往難以滿足耐濕熱耐老化耐高低溫要求。有機(jī)硅高分子材料因特殊的硅氧鍵主鏈結(jié)構(gòu)而具有獨(dú)特的耐氣候、耐老化性能，優(yōu)異的耐高低溫性能，良好的疏水性機(jī)械性能、電絕緣等，因而被廣泛用于電子電器元件的灌封保護(hù)；半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)的顯示器灌封大多采用有機(jī)硅灌封。半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)是一種將電能轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光的固態(tài)半導(dǎo)體器件，LED的光譜幾乎全部集中于可見(jiàn)光頻段，其發(fā)光效率可達(dá)80%~90%，是一種新型高效光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)等3大優(yōu)勢(shì)。在全球能源短缺的背景下，LED越來(lái)越為人們所關(guān)注。LED顯示器件因其長(zhǎng)期暴露在苛刻而惡劣的環(huán)境下工作，要求必須具有良好的環(huán)境適應(yīng)性LED顯示器件灌封的目的：首先是密封和絕緣，避免印制線路板和發(fā)光二極管的引腳；暴露于環(huán)境中，從而免受潮氣、雨水、灰塵、輻射（光熱）、遷移離子等環(huán)境侵害；其次是固定LED，提高產(chǎn)品對(duì)外來(lái)沖擊震動(dòng)的抵抗力，防止因LED燈歪斜引起顯示屏顯示質(zhì)量下降的缺陷。二、有機(jī)硅灌封膠2.1有機(jī)硅灌封膠的組成及分類有機(jī)硅灌封膠由硅樹(shù)脂、交聯(lián)劑、催化劑、導(dǎo)熱材料等部分組成。硅橡膠灌封膠按分子結(jié)構(gòu)和交聯(lián)方法可分為室溫硫化硅橡膠；雙組份加成形硅橡膠灌封膠（ARC硅橡膠）；雙組份縮合型硅橡膠灌封膠（RTV硅橡膠）ARC硅橡膠膠固化無(wú)小分子放出,交聯(lián)結(jié)構(gòu)易控制，收縮率在0.2%以下，電學(xué)性能、彈性等均優(yōu)于RTV硅橡膠,且工藝性能優(yōu)越,既可在常溫下固化，又可在加熱后于短時(shí)間內(nèi)固化。所以ARC硅橡膠灌封膠在國(guó)內(nèi)外被公認(rèn)為是極有發(fā)展前途的電子工業(yè)用新型材料。2.2雙組份加成形硅橡膠灌封膠常見(jiàn)的雙組份雙組份加成形硅橡膠灌封膠：由端乙烯基硅油為基膠、含氫硅油為交聯(lián)劑、三氧化二鋁(Al2O3)為導(dǎo)熱填料組成?？梢蕴砑蛹谆Ｑ趸籽趸柰椋↘H570）為偶聯(lián)劑，鉑催化劑（PL-2600）為催化劑。2.2.1固化特點(diǎn)在該反應(yīng)中，含氫官能團(tuán)的聚硅氧烷用作交聯(lián)劑（硫化劑），氯鉑酸或它的可溶性鉑合物作催化劑。硫化反應(yīng)在室溫下進(jìn)行，不放出副產(chǎn)品，因此加成型硅凝膠在硫化過(guò)程中不產(chǎn)生收縮。這類硫化膠無(wú)毒，具有卓越的抗水解穩(wěn)定性，良好的低壓縮形變性、低燃燒性，可深度硫化，硫化速度可用溫度控制等優(yōu)點(diǎn)。2.2.2導(dǎo)熱材料粒徑對(duì)灌封膠性能的影響Al2O3的粒徑越大，灌封膠的熱導(dǎo)率越大，但拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率減小，適宜的Al2O3粒徑為5μm或18μm；隨著Al2O3用量的增加，灌封膠的熱導(dǎo)率、拉伸強(qiáng)度增大，扯斷伸長(zhǎng)率先增后減，黏度上升Al2O3適合的加入量為150~200份；將不同粒徑的Al2O3并用填充到灌封膠中可以提高灌封膠的熱導(dǎo)率,當(dāng)18μm的Al2O3和5μm的Al2O3質(zhì)量比為3:2時(shí),灌封膠的熱導(dǎo)率較高,且對(duì)灌封膠的黏度和力學(xué)性能基本沒(méi)影響。2.2.3硅烷偶聯(lián)劑用量對(duì)灌封膠性能的影響以KH570為例，加入KH570可改善灌封膠的力學(xué)性能,但熱導(dǎo)率有所下降,適宜的用量為Al2O3的0.5%為宜。三、常見(jiàn)有機(jī)硅灌封膠參考配方3.1單組份有機(jī)硅灌封膠成分質(zhì)量百分比成分說(shuō)明端羥基聚二甲基硅氧烷50-60%107硅橡膠甲基硅油3-5%增塑劑甲基三丁酮肟基硅烷1-3%交聯(lián)劑正硅酸乙酯1-3%交聯(lián)劑二月桂酸二丁基錫0.5-1%催化劑二氧化硅35-45%填料3.2雙組份有機(jī)硅灌封膠配方1：將AB組分按質(zhì)量比100∶5～15混合均勻后使用。A組分成分質(zhì)量百分比成分說(shuō)明107硅橡膠55-60%基膠甲基硅油黏度

（100

～1000mPas）20-25%增塑劑硫化劑DCBP1-3%硫化促進(jìn)劑硅微粉8-15%填料二氧化鈦（白炭黑）5-10%填料B組分成分質(zhì)量百分比成分說(shuō)明甲基硅油20-25%/甲基三丁酮肟基硅烷50-60%交聯(lián)劑KH5702-5%偶聯(lián)劑丁基二月桂酸錫0.5-1%催化劑配方2：A組分成分質(zhì)量百分比成分說(shuō)明乙烯基硅油（1000mPas）15-20%乙烯基含量0.3%乙烯基硅油（300mPas）15-20%乙烯基含量0.7%三氧化二鋁50-60%填料氫氧化鋁5-8%填料KH5700.1-0.5%偶聯(lián)劑B組分成分質(zhì)量百分比成分說(shuō)明乙烯基硅油（1000mPas）8-12%乙烯基含量0.3%乙