论文部分内容阅读
本文以制备和研究新型耐湿热环氧树脂（EP）改性材料为目的，跟踪和借鉴国内外在耐湿热EP研究领域的最新研究方法与成果，分别采用接枝共聚法和溶胶-凝胶原位复合法制备EP改性体系。运用热重分析（TGA）、接触角测试、紫外分析、红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）等手段研究与分析不同改性体系的耐湿热性能、光学性能、力学性能及微观结构，并将耐湿热良好、综合性能优异的羟基有机硅（HTPDMS）改性EP应用于白光LED封装，为制备LED封装材料提供实验数据与理论基础。合成并制备苯基有机硅（CAB）及其改性EP共聚物，研究CAB浓度对EP-CAB共聚物耐湿热性能、光学性能和力学性能的影响。结果表明，当CAB浓度为10%时，共聚物的接触角和吸水率分别达到85.1°和0.213%，EP-CAB共聚物在650℃时的质量保持率达到28%，与EP相比其耐湿热性明显改善；同时，共聚物的光学性能有所提高；其硬度有所下降，呈韧性断裂特征。制备与表征羟基有机硅改性EP接枝共聚物，研究HTPDMS浓度对共聚物各项性能的影响。结果表明，当HTPDMS浓度为6%时，EP-HTPDMS共聚物的接触角和吸水率分别达到80.7°和0.233%，其在650℃时的质量保持率达到11%，耐湿热性能明显优于EP；同时，EP-HTPDMS共聚物的折射率和透光率分别达1.5305和94.31%，与EP相比，其光学性能显著提高；SEM断面呈现明显的韧性断裂特征。采用溶胶-凝胶法制备网络状SiO2，并与EP原位复合，制备EP/SiO2原位复合材料，重点研究SiO2浓度对材料性能的影响。结果表明，当SiO2浓度为7.5%时，复合材料的接触角和吸水率分别达到83.6°和0.485%，其在失重5%时的温度为273℃，耐湿热性能得到改善；EP/SiO2原位复合材料的光学性能在一定程度上有所提高。综合比较上述三种改性体系，将具有良好耐湿热性能、光学性能和力学性能的EP-HTPDMS共聚物应用于白光LED封装测试。结果表明，EP-HTPDMS共聚物的初始亮度高于EP，当HTPDMS浓度不高于9%时，共聚物均具有良好的稳定性，连续工作168h其相对输出功率均保持在97%以上，与EP相比光衰明显降低。