[发明专利]一种自熄性高光反射环氧模塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电子器件高分子材料封装技术领域，具体涉及一种自熄性高光反射环氧模塑料及其制备方法。

背景技术

LED是正在兴起的新型光源。它不但电-光转换效率高，而且使用寿命长，安全可靠性高。在LED光源的制作中，为提高封装LED芯片的外量子效率和控制辐射的投射方向，充分利用LED释放的辐射能，通常在LED芯片四周设置光反射部件。在以引线框架生产表面组装用封装LED芯片时，多在引线框架上预制反射LED芯片辐射的塑料杯，制成LED支架。

传统LED支架上的反射杯主要是填充半芳香尼龙，如聚对苯二甲酰己二胺(PA6T)、聚对苯二甲酰壬二胺(PA9T)与无机填料的复合物。它们属热塑性塑料，具有成型速度快，生产效率高的优点。然而，热塑性塑料的分子量大，熔体粘度高，流动阻力大，成型时要求较厚的引线框架和较粗的支撑条，不适合高密度QFN支架生产。同时，因为熔体粘度高，填充性能差，复合材料的热膨胀系数大，与引线框架的热膨胀系数匹配性不好，热应力大，可导致支架的不均匀翘曲，影响反射杯与引线框架的粘合与密封性。此外，半芳香尼龙分子中含有不饱和苯环和酰胺基团，在高温或紫外辐射下会被氧化，生成醌基等生色基团，使反射杯在回流焊或表面组装时变黄；或在使用过程中因芳香苯环的光氧化变黄而反射率下降，加快封装LED的光衰。

以环己烷二甲醇部分取代聚对苯二甲酸乙醇酯(PET)中的乙二醇，可制得粘度低于半芳香尼龙的聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)。填充PCT的抗热氧老化能力优于半芳香尼龙，用于LED支架可增加反射杯在加工过程中的抗黄变能力。然而，PCT分子中仍含有不饱和苯环，抗紫外老化能力与半芳香尼龙相当，PCT反射杯不可避免存在反射率衰减过快的问题。此外，PCT的阻燃性差，存在不安全因素。

异氰尿酸三缩水甘油酯(CAS号2451-62-9)为多官能氮杂环环氧树脂，它不但反应活性高，能与酸酐和含羟基化合物反应，而且分子骨架中还含有三嗪环，固化物具有优良的耐热性、耐候性和阻燃性。脂环族环氧树脂也为饱和环氧树脂，分子中不含C＝C双键，用饱和酸酐固化，能生成抗热氧老化和紫外老化的材料。异氰尿酸三缩水甘油酯与脂环族环氧树脂都有饱和的骨架结构，相容性好，将异氰尿酸三缩水甘油酯与脂环族环氧树脂并用，不但能保持脂环族环氧树脂的抗老化性能，还能提高材料的阻燃性能。在脂环族环氧树脂中，3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯(CAS：2386-87-0)和双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯(CAS号3130-19-6)是常见的液体脂环族环氧树脂，可用酸酐交联固化。它们不但纯度高，氯含量低、粘度小、填充性好，来源广，价格适中，而且固化后可形成交联的饱和大分子网络，表现出优异的抗紫外老化能力。但3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯的环氧值高，固化产物羟基含量高，吸水率大。异氰尿酸三缩水甘油酯的环氧基活性高，容易与羟基的活泼氢反应，生成醚键。将异氰尿酸三缩水甘油酯与3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯并用，能降低固化物中的羟基含量，提高材料的阻燃性能。而且，常温下混合树脂呈液态，可采用液态树脂的混合加工方法，完成填料和助剂的混和分散。灌模后控制混合料的凝胶化程度到B阶，即可得到能转移模塑的自熄性环氧模塑料胚料。

发明内容

本发明的目的在于解决包括封装LED在内的光电器件的现有光反射部件的不足，提供一种耐高温黄变、抗紫外老化、能自熄的高光反射环氧模塑料及其制备方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种自熄性高光反射环氧模塑料，包括如下组分：混合环氧树脂、酸酐固化剂、固化促进剂、白色颜料、填料和助剂；

所述混合环氧树脂包括氮杂环环氧树脂和其它脂环族环氧树脂；

所述氮杂环环氧树脂的质量占混合环氧树脂总质量的5-40％，优选为15-30％；

所述其它脂环族环氧树脂包括聚[(2-环氧乙烷基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚(3:1)(CAS号244772-00-7，R2)、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯(CAS号号2386-87-0，R3)和双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯(CAS号3130-19-6，R4)中的一种以上。

进一步地，所述氮杂环环氧树脂包括异氰尿酸三缩水甘油酯(CAS号2451-62-9，R1)。

进一步地，所述聚[(2-环氧乙烷基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚(3:1)的质量占混合环氧树脂总质量的45％以下。