无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物及其制备方法.pdf

本发明公开了一种无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物，其由以下质量百分比的原料组成：环氧树脂30～50%，DOPO10～20%，加成促进剂0.1～1%，甲基六氢苯酐30～50%，固化促进剂0.5～2%，消泡剂0.1～0.5%。还公开了上述组合物的制备方法；该制备方法的工艺步骤简洁，易于实现，能快速制出无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物制品；本发明提供的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物的配方合理，采用的是磷阻燃技术，整个体系的卤素含量非常低（≤900ppm），且兼具优异的阻燃性能，所封装的LED灯透光率好，硬度高，对TG温度影响小，特别适用于LED的封装保护。

权利要求书1.   一种无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物，其特征在于，其由以下质量百分比的原料组成：环氧树脂              30～50%，DOPO                  10～20%，加成促进剂            0.1～1%，甲基六氢苯酐          30～50% ，固化促进剂            0.5～2%，消泡剂               0.1～0.5%。2.  根据权利要求1所述的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物，其特征在于：其由以下质量百分比的原料组成：环氧树脂39.5%，DOPO15%，加成促进剂0.15%，甲基六氢苯酐44%，固化促进剂1%，消泡剂0.35%。3.  根据权利要求1或2所述的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物，其特征在于：所述环氧树脂为含有两个或者两个以上的环氧基的化合物。4.  根据权利要求1或2所述的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型二缩水甘油醚、脂环族二环氧化物、双酚F型二缩水甘油醚中的至少一种。5.  根据权利要求1或2所述的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物，其特征在于：所述DOPO为9，10-二氢-9-氧杂-10-磷-杂菲-10氧化物。6.  根据权利要求1或2所述的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物，其特征在于：所述加成促进剂为三苯基磷、4,4-二氨基苯砜、对苯二酮中的至少一种。7.  根据权利要求1或2所述的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物，其特征在于：所述固化促进剂为无卤季铵盐类促进剂。8.  一种权利要求1～7中任一所述的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：（1）将环氧树脂、DOPO和加成促进剂加入到烧瓶中，然后边搅拌边加热至115～135℃，接着保温搅拌至整个体系变得清澈透明后，继续保温搅拌4～6个小时后趁热出料，制得含磷环氧树脂，然后加入消泡剂搅拌至完全混合均匀后，获得A混合物，待用；（2）将甲基六氢苯酐加入到烧瓶中，边抽真空边搅拌，同时缓慢滴加固化促进剂，等滴加完固化促进剂后继续边搅拌边抽真空1～2小时后出料，获得B混合物，待用；（3）将A混合物和B混合物相混合并搅拌均匀，然后高温加热至120～140℃，待固化后获得无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物制品。9.  根据权利要求8所述的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物，其特征在于：所述烧瓶为四口烧瓶。10.  根据权利要求8所述的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物，其特征在于：所述步骤（1）采用油浴加热方式进行加热。

说明书无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及LED封装环氧树脂组合物技术领域，具体涉及一种无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物及其制备方法。
背景技术
现有LED用的封装环氧树脂大部分都不具有阻燃性能，甚至极易燃烧，在LED持续点亮的情况下灯体的温度会急剧升高，从而引发灯体燃烧的可能性非常高。而目前市场上虽然也有阻燃型的封装环氧树脂，但是由于其采用的是卤素阻燃，胶体卤素含量非常高，而对于LED等这种对卤素含量要求非常严格的电子产品来说，这是一个严重的缺陷，特别是出口国外的LED灯，对卤素含量的要求更严格，用这种环氧树脂封装的LED灯不管其他性能多么优秀，都会直接被否定。
因此，目前市场上更需要一款无卤且兼具阻燃性能的LED封装环氧树脂组合物。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的之一在于，提供一种配方合理，卤素含量低（≤900ppm），且兼具阻燃性能的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物。
本发明的目的之二在于，针对上述不足，提供一种能快速制作出上述无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物的制备方法。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物，其由以下质量百分比的原料组成：
环氧树脂              30～50%，
DOPO                  10～20%，
加成促进剂            0.1～1%，
甲基六氢苯酐          30～50% ，
固化促进剂            0.5～2%，
消泡剂                0.1～0.5%。
作为本发明的一种改进，所述环氧树脂为含有两个或者两个以上的环氧基的化合物。
作为本发明的一种改进，所述环氧树脂为双酚A型二缩水甘油醚、脂环族二环氧化物、双酚F型二缩水甘油醚中的至少一种。
作为本发明的一种改进，所述DOPO为9，10-二氢-9-氧杂-10-磷-杂菲-10氧化物。
作为本发明的一种改进，所述加成促进剂为三苯基磷、4,4-二氨基苯砜、对苯二酮中的至少一种。
作为本发明的一种改进，所述固化促进剂为无卤季铵盐类促进剂。
一种上述的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将环氧树脂、DOPO和加成促进剂加入到烧瓶中，然后边搅拌边加热至115～135℃，接着保温搅拌至整个体系变得清澈透明后，继续保温搅拌4～6个小时后趁热出料，制得含磷环氧树脂，然后加入消泡剂搅拌至完全混合均匀后，获得A混合物，待用；
（2）将甲基六氢苯酐加入到烧瓶中，边抽真空边搅拌，同时缓慢滴加固化促进剂，等滴加完固化促进剂后继续边搅拌边抽真空1～2小时后出料，获得B混合物，待用；
（3）将A混合物和B混合物相混合并搅拌均匀，然后高温加热至120～140℃，待固化后获得无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物制品。
作为本发明的一种改进，所述烧瓶为四口烧瓶。
作为本发明的一种改进，所述步骤（1）采用油浴加热方式进行加热。
本发明的有益效果为：本发明提供的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物的配方合理，采用的是磷阻燃技术，整个体系的卤素含量非常低（≤900ppm），且兼具优异的阻燃性能，所封装的LED灯透光率好，硬度高，对TG温度影响小，特别适用于LED的封装保护。本发明提供的制备方法能快速制出无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物制品，且工艺步骤简洁，易于实现，生产率高。 
下面结合实施例，对本发明进一步说明。
具体实施方式
实施例1，本实施例提供的一种无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物，其由以下质量百分比的原料组成：环氧树脂44.2%、DOPO10%、加成促进剂0.3%、甲基六氢苯酐44%、固化促进剂1%、消泡剂0.5%。
较佳的，所述环氧树脂为含有两个或者两个以上的环氧基的化合物。具体的，所述环氧树脂为双酚A型二缩水甘油醚、脂环族二环氧化物、双酚F型二缩水甘油醚中的至少一种。所述DOPO为9，10-二氢-9-氧杂-10-磷-杂菲-10氧化物。所述加成促进剂为三苯基磷、4,4-二氨基苯砜、对苯二酮中的至少一种。所述固化促进剂为无卤季铵盐类促进剂。
一种上述的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将环氧树脂、DOPO和加成促进剂加入到烧瓶中，该烧瓶优选为四口烧瓶，采用油浴加热方式对该烧瓶进行加热，然后边搅拌边加热至115～135℃，接着保温搅拌至整个体系变得清澈透明后，继续保温搅拌4～6个小时后趁热出料，制得含磷环氧树脂，然后加入消泡剂搅拌至完全混合均匀后，获得A混合物，待用；
（2）将甲基六氢苯酐加入到烧瓶中，边抽真空边搅拌，同时缓慢滴加固化促进剂，等滴加完固化促进剂后继续边搅拌边抽真空1～2小时后出料，获得B混合物，待用；
（3）将A混合物和B混合物相混合并搅拌均匀，然后高温加热至120～140℃，待固化1～2小时后，获得无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物制品。
实施例2，本实施例提供的一种无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点在于，其由以下质量百分比的原料组成：环氧树脂39.5%、DOPO15%、加成促进剂0.15%、甲基六氢苯酐44%、固化促进剂1%、消泡剂0.35%。
实施例3，本实施例提供的一种无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点在于，其由以下质量百分比的原料组成：环氧树脂34.3%、DOPO20%、加成促进剂0.35%、甲基六氢苯酐44%、固化促进剂1%、消泡剂0.35%。
实施例4，本实施例提供的一种无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点在于，其由以下质量百分比的原料组成：环氧树脂50%、DOPO18%、加成促进剂1%、甲基六氢苯酐30%、固化促进剂0.9%、消泡剂0.4%。
实施例5，本实施例提供的一种无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物及其制备方法，其由以下质量百分比的原料组成：环氧树脂30%、DOPO19%、加成促进剂0.1%、甲基六氢苯酐50%、固化促进剂0.5%、消泡剂0.4%。
实施例6，本实施例提供的一种无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点在于，环氧树脂42%、DOPO13%、加成促进剂0.5%、甲基六氢苯酐43.4%、固化促进剂0.8%、消泡剂0.3%。
上述实施例仅为本发明较好的实施方式，本发明不能一一列举出全部的实施方式，凡采用上述实施例之一的技术方案，或根据上述实施例所做的等同变化，均在本发明保护范围内。
比较例1：选取市场上某公司的应用于LED封装的阻燃型环氧树脂，测试项目及方法：
   卤素含量：高效液相色谱法（HPLC）
   阻燃性能：UL测试法（按V0，V1，V2......等级分类）
   硬度：邵氏D硬度计。
   玻璃化温度（TG）：DSC测试仪。
其中硬度和玻璃化温度能反应出DOPO和环氧树脂加成后对组合物固化后的物理性能的影响，从而决定其是否能用于LED的封装及能否发挥有效保护。下面就仅对实施例1-3的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物制品进行物理性能测试为例，测试结果具体参见表1。  卤素含量阻燃性能硬度玻璃化温度实施例1438ppmV190122℃实施例2376ppmV081110℃实施例3351ppmV074101℃比较例151%V088136℃
通过表1，可以得知，与比较例1相比，本发明的无卤阻燃LED封装环氧树脂组合物卤素含量符合无卤标准（<900ppm），硬度和玻璃化温度也满足LED封装的需求，特别是实施例2是一个较为理想的方案，卤素含量符合无卤标准，阻燃性能达到UL-94V0级，能满足封装需求，TG点偏低，从平衡各方面性能的角度来看，能较好的满足LED的无卤阻燃封装，且封装的成品透光率好，内应力小，更重要的是具有优秀的无卤阻燃性能。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似方法及组分而得到的其它组合物及其制备方法均在本发明保护范围内。