無機(jī)粒子-有機(jī)硅復(fù)合材料的制備和紫外輻照對其性能影響的研究.pdf

1、與普通高分子材料相比，有機(jī)硅具有耐熱性、酎低溫性、耐候性、絕緣性、疏水性強(qiáng)以及高透光率、潤滑性好、密封性和粘結(jié)性好等優(yōu)點。在白光LED封裝生產(chǎn)中，將熒光粉添加進(jìn)有機(jī)硅膠體制成粉漿，涂覆在半導(dǎo)體芯片表面可以獲得光色均勻、亮度穩(wěn)定的光源。但是有機(jī)硅復(fù)合材料的性能對LED的發(fā)光效果、器件的使用效率、使用壽命和穩(wěn)定性等方面有很大影響。因此，為了讓有機(jī)硅復(fù)合材料更好地應(yīng)用于LED產(chǎn)品，本實驗通過無機(jī)粒子添加改性聚甲基硅氧烷，主要研究不同性質(zhì)的顆粒

2、對復(fù)合材料光降解性能的影響和光降解對復(fù)合材料熱性能的影響，同時探索了光降解反應(yīng)對SiO2/PDMS復(fù)合材料性能的作用機(jī)理。
　　 本文采用微乳液法制備TiO2、ZnO+ZnAl2O4和SiO2顆粒，并采用硅烷偶聯(lián)劑KH570、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(MS)和SiO2改性顆粒表面，通過溶液共混的方法制備了無機(jī)粒子/有機(jī)硅復(fù)合材料，研究了紫外輻照對添加不同顆粒的材料性能的影響;在相同環(huán)境條件下，通過測量添加Si3N4、BN

3、和SiO2的復(fù)合材料溫度的變化情況，分析了紫外輻照對材料散熱狀態(tài)的影響以及SiO2顆粒對有機(jī)硅性能的影響;探討了添加無機(jī)顆粒對復(fù)合材料性能影響的機(jī)理。用紅外光譜(FT-IR)、掃描電子顯徼鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、熱重(TG)、紫外-可見光光度計(UV-vis)、阿貝折光儀、紅外熱成像儀和邵氏硬度計進(jìn)行表征，并通過實驗數(shù)據(jù)和理論計算對比，綜合分析光降解反應(yīng)對有機(jī)硅復(fù)合材料的作用機(jī)理。實驗結(jié)果表明:
　　 1、微乳液法制

4、備的無機(jī)粒子形貌均一，尺寸可控，操作簡便。通過KH570硅烷偶聯(lián)劑、SiOx包覆和MS包覆處理顆粒表面都能達(dá)到分散顆粒提高有機(jī)界面相容性的目的。
　　 2、添加無機(jī)顆粒提高復(fù)合材料的抗光降解性能主要是依靠無機(jī)顆?？梢栽鰪?qiáng)紫外輻射的吸收效果，降低光催化效果。通過不同的包覆處理和轉(zhuǎn)變晶型的方式改性無機(jī)顆?？梢愿淖儚?fù)合材料的光降解性能。
　　 3、微量添加無機(jī)顆粒在聚合物中形成“海島模型”會降低導(dǎo)熱率，但若顆粒足夠小，分散足夠

5、均勻并在聚合物中形成導(dǎo)熱通道，可以顯著提升復(fù)合材料的導(dǎo)熱率，但BN/有機(jī)硅復(fù)合材料的透光率僅有1.0％，不能直接用于LED封裝。
　　 4、有機(jī)硅經(jīng)紫外輻照后主鏈裂解，產(chǎn)生大量自由基，材料的儲熱性能上升，導(dǎo)熱率下降。添加無機(jī)顆粒的樣品經(jīng)紫外輻照后，添加比例大的樣品散熱效果更好，推測經(jīng)紫外輻照后在無機(jī)顆粒/有機(jī)硅復(fù)合材料中可能形成了導(dǎo)熱通道輔助散熱。
　　 5、經(jīng)紫外輻射后有機(jī)硅發(fā)生光降解反應(yīng)，側(cè)基-CH3脫離形成-OH，