Caracteristicile rășinii epoxidice utilizate pentru încapsularea LED-urilor și influența efectului de încapsulare

 

Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei LED, aplicațiile acesteia în domenii precum iluminatul și afișajul devin din ce în ce mai răspândite. Rășină epoxidică, utilizată în mod obișnuit încapsulare LED materialul, ocupă o poziție importantă în încapsularea LED-urilor datorită proprietăților sale cuprinzătoare bune, cum ar fi izolarea ridicată, transmisia bună a luminii și rezistența mecanică adecvată. Cu toate acestea, performanța rășinii epoxidice este strâns legată de componentele sale, iar proporțiile diferite ale componentelor pot afecta în mod semnificativ efectul de încapsulare al LED-urilor. Prin urmare, cercetările aprofundate privind componentele și caracteristicile rășinii epoxidice, precum și influența proporțiilor componentelor asupra efectului de încapsulare sunt de mare importanță practică.

Principalele componente și caracteristici ale rășinii epoxidice utilizate pentru încapsularea LED-urilor

Matrice de rasini epoxidice

Rășina epoxidică este un polimer care conține grupe epoxidice, care are o bună aderență, izolație și rezistență la coroziune chimică. În încapsulare LED, rășina epoxidica utilizată în mod obișnuit este rășina epoxidica de tip bisfenol A. Structura sa moleculară conține două grupe epoxidice, care pot suferi o reacție de reticulare sub acțiunea unui agent de întărire pentru a forma o structură de rețea tridimensională. Principalele caracteristici ale matricei de rășini epoxidice includ:

1. Adeziune: Poate lega ferm cipul LED și alte componente de încapsulare, asigurând stabilitatea structurii de încapsulare.
2. Izolație: Are o rezistență ridicată de izolație, care poate preveni eficient apariția scurgerilor electrice și poate asigura funcționarea în siguranță a LED-ului.
3. Rezistența la coroziune chimică: Are o rezistență bună la substanțele chimice comune și poate proteja cipul LED de coroziunea chimică.

Agent de întărire

Agentul de întărire este o componentă cheie care provoacă reacția de reticulare a rășinii epoxidice. Agenții de întărire utilizați în mod obișnuit includ agenți de întărire cu amine, agenți de întărire anhidridă etc. Diferite tipuri de agenți de întărire au caracteristici de întărire și mecanisme de reacție diferite.

1. Agenți de întărire cu amine: Reacţionează relativ rapid cu răşina epoxidică, iar produsul întărit are duritate şi rezistenţă ridicate. Cu toate acestea, agenții de întărire cu amine au o volatilitate relativ mare, ceea ce are un anumit impact asupra sănătății operatorilor.
2. Agenți de întărire cu anhidridă: Reacţionează relativ lent cu răşina epoxidică şi necesită întărire la o temperatură mai mare. Produsul întărit are o rezistență bună la căldură și izolație electrică, iar volatilitatea este relativ mică.

Filler

Umplutura din rășina epoxidică joacă în principal rolul de a îmbunătăți performanța și de a reduce costurile. Umpluturile utilizate în mod obișnuit includ silice, oxid de aluminiu etc.

1. Siliciu: Are stabilitate chimică și izolație bună, ceea ce poate îmbunătăți duritatea și rezistența la uzură a rășinii epoxidice. În același timp, adăugarea de silice poate reduce, de asemenea, rata de contracție a rășinii epoxidice și stresul generat în timpul procesului de încapsulare.
2. Oxid de aluminiu: Are o conductivitate termică ridicată, care poate îmbunătăți eficient performanța de disipare a căldurii a rășinii epoxidice. În încapsularea LED-urilor, performanța bună de disipare a căldurii este crucială pentru îmbunătățirea duratei de viață și a eficienței luminoase a LED-urilor.

aditivi

Aditivii includ agenți de cuplare, retardanți de flacără, agenți de nivelare etc., care joacă un rol în îmbunătățirea proprietăților specifice ale rășinii epoxidice.

1. Agenți de cuplare: Pot spori forța de legătură interfacială dintre rășina epoxidică și material de umplutură, îmbunătățind performanța materialului compozit.
2. Ignifuge: În unele scenarii de aplicare în care este necesară prevenirea incendiilor, adăugarea de ignifugă poate îmbunătăți performanța de ignifugare a rășinii epoxidice.
3. Agenți de nivelare: Pot îmbunătăți fluiditatea și planeitatea suprafeței rășinii epoxidice, făcând suprafața LED-ului încapsulat mai netedă și îmbunătățind performanța optică.

 

Influența diferitelor proporții ale componentelor asupra efectului de încapsulare

 

Influența asupra performanței optice

1. Proporția de matrice de rășină epoxidică și agent de întărire: Proporții diferite vor afecta indicele de refracție și transparența produsului întărit. Când proporția dintre matricea de rășină epoxidică și agentul de întărire este adecvată, produsul întărit are o transparență ridicată și un indice de refracție adecvat, care poate transmite și refracta în mod eficient lumina și poate îmbunătăți eficiența luminoasă a LED-ului. Dacă proporția nu este adecvată, produsul întărit poate fi tulbure sau poate avea o abatere a indicelui de refracție, afectând astfel performanța optică a LED-ului.
2. Proporția de umplere: Adăugarea de umplutură va modifica proprietățile optice ale rășinii epoxidice. De exemplu, adăugarea de umplutură de silice va modifica indicele de refracție al rășinii epoxidice, afectând astfel calea de propagare a luminii. O cantitate adecvată de umplutură de silice poate îmbunătăți transmisia luminii a rășinii epoxidice, dar o cantitate excesivă de umplutură poate duce la o creștere a împrăștierii luminii și la o scădere a transmisiei luminii. Deși funcția principală a umpluturii cu oxid de aluminiu este de a îmbunătăți performanța de disipare a căldurii, va avea, de asemenea, un anumit impact asupra performanței optice. Prea multă umplutură de oxid de aluminiu poate reduce transparența rășinii epoxidice.
3. Proporția de aditiv: Adăugarea unor aditivi, cum ar fi agenți de nivelare, poate îmbunătăți planeitatea suprafeței rășinii epoxidice, poate reduce reflexia și împrăștierea luminii și poate îmbunătăți performanța optică. Adăugarea de retardanți de flacără poate avea un anumit impact negativ asupra transmisiei luminii a rășinii epoxidice, deci este necesar să se echilibreze performanța ignifugă și performanța optică.

 

Influența asupra performanței termice

1. Proporția de matrice de rășină epoxidică și agent de întărire: O proporție adecvată poate face rășina epoxidică să se întărească complet și să formeze o structură densă reticulat, îmbunătățind stabilitatea termică. Dacă proporția nu este adecvată, poate duce la întărire incompletă, rămânând grupuri nereacționate, reducând astfel stabilitatea termică și afectând performanța de disipare a căldurii a LED-ului.
2. Proporția de umplere: Adăugarea de materiale de umplutură conductoare termice, cum ar fi oxidul de aluminiu, poate îmbunătăți semnificativ conductivitatea termică a rășinii epoxidice. Pe măsură ce proporția de umplutură crește, conductivitatea termică crește treptat. Cu toate acestea, atunci când proporția de umplutură este prea mare, va duce la o fluiditate slabă a rășinii epoxidice, care nu este favorabilă implementării procesului de încapsulare și poate afecta și alte proprietăți. Prin urmare, este necesar să selectați o proporție adecvată de umplutură pentru a obține cel mai bun efect de disipare a căldurii.
3. Proporția de aditiv: Adăugarea de agenți de cuplare poate spori forța de legătură interfacială dintre rășina epoxidică și material de umplutură, îmbunătățind eficiența conducției căldurii. Unii aditivi pot avea un impact asupra coeficientului de dilatare termică al rășinii epoxidice, afectând astfel stabilitatea performanței LED-ului în diferite medii de temperatură.

 

Influența asupra performanței mecanice

1. Proporția de matrice de rășină epoxidică și agent de întărire: Când proporția este adecvată, produsul întărit are duritate, rezistență și duritate ridicate. Dacă există prea multă matrice de rășină epoxidică, produsul întărit poate fi relativ moale și poate avea o rezistență insuficientă; în timp ce, dacă există prea mult agent de întărire, produsul întărit poate fi prea fragil și are duritate redusă.
2. Proporția de umplere: O cantitate adecvată de umplutură poate îmbunătăți duritatea și rezistența la uzură a rășinii epoxidice, dar o cantitate excesivă de umplutură va reduce duritatea rășinii epoxidice și o va face predispusă la crăpare. De exemplu, adăugarea de umplutură de silice poate crește duritatea rășinii epoxidice, dar atunci când proporția de umplutură este prea mare, fragilitatea materialului crește și este ușor deteriorată atunci când este supus unui impact extern.
3. Proporția de aditiv: Agenții de cuplare pot spori forța de legătură interfacială dintre rășina epoxidică și material de umplutură, îmbunătățind astfel proprietățile mecanice ale materialului compozit. Influența aditivilor, cum ar fi agenții de nivelare asupra proprietăților mecanice este relativ mică, dar dacă sunt utilizate necorespunzător, aceasta poate afecta calitatea de întărire a rășinii epoxidice și, astfel, poate afecta proprietățile mecanice.

Concluzie

Principalele componente ale rășinii epoxidice utilizate pentru încapsulare LED includ matricea rășinii epoxidice, agentul de întărire, umplutura și aditivii etc. Fiecare componentă are caracteristici diferite și interacționează între ele pentru a determina în comun performanța rășinii epoxidice. Diferitele proporții ale componentelor au un impact semnificativ asupra efectului de încapsulare a LED-urilor în ceea ce privește performanța optică, performanța termică și performanța mecanică. Pentru a obține cel mai bun efect de încapsulare, este necesar să se controleze cu precizie proporțiile fiecărei componente a rășinii epoxidice în funcție de cerințele specifice de aplicare ale LED-ului și să se optimizeze procesul de încapsulare. În viitor, odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei LED, cerințele de performanță pentru materialele de încapsulare cu rășini epoxidice vor continua să crească. Cercetările ulterioare aprofundate asupra componentelor și caracteristicilor rășinii epoxidice, precum și influența proporțiilor componentelor asupra efectului de încapsulare sunt de mare importanță pentru promovarea dezvoltării industriei LED. În același timp, dezvoltarea de noi materiale de încapsulare cu rășini epoxidice și optimizarea performanței materialelor existente reprezintă, de asemenea, una dintre direcțiile viitoare de cercetare.