环氧树脂(EP)具有优良的粘结性、密封性和工艺性等优点,广泛应用于LED封装领域。但是作为LED封装材料,EP树脂存在内应力大和耐紫外性差等缺点,缩短了其应用寿命并劣化了树脂的力学性能,降低了材料的应用价值。此外,电子产品的快速更迭,要求材料具有更优异的耐湿性及热性能。因此研发高性能环氧树脂基复合材料有重要意义。研究表明,降低EP树脂的热膨胀系数(CTE)或提高EP树脂的韧性均能有效降低LED封装EP树脂的内应力。现有研究鲜有针对两者进行展开,而且在改善上述性能的同时,存在牺牲透光率的现象。因此,如何在保持LED封装材料透明性和耐热性的前提下,获得兼具低内应力、高紫外耐候性、低吸湿率的新一代LED封装EP树脂是一项具有重要意义的课题。本文即围绕这个课题展开,主要分为两大研究内容。第一部分研究内容是新型杂化纤维素的设计合成与性质研究。采用异氰酸丙基三乙氧基硅烷(IPTS)对纤维素(CNC)进行表面处理,获得硅烷改性纤维素(m CNC);而后采用改性st?ber法,对m CNC进行Si O2包覆,制得杂化纤维素(m CNC@Si O2)。采用多种手段,对m CNC@Si O2的结构进行了表征。与m CNC和CNC相比,m CNC@Si O2有更高的热稳定性,其初始热分解温度(Tdi)为270°C,表明硅烷改性和Si O2包覆可以显著提高CNC的热稳定性。第二部分研究内容是高性能杂化纤维素/EP树脂复合材料的研究。系统研究了m CNC@Si O2含量对复合材料的结构与综合性能(内应力、紫外耐候性、介电性能、耐湿性、耐热性、透明性和硬度等)的影响。研究结果说明,与EP树脂相比,m CNC@Si O2/EP树脂不仅保持了优异的透明性和耐热性,而且具有更低的内应力、吸湿性以及更高的紫外耐候性和硬度等优越性能。相比EP树脂,2.0m CNC@Si O2/EP树脂的内应力降低了62%。2.0m CNC@Si O2/EP树脂具有更高的力学性能,其断裂韧性和冲击强度为EP树脂的1.5和1.7倍,而CTE仅为EP树脂的66.7%;不仅如此,2.0m CNC@Si O2/EP树脂具有更优异的耐紫外性能。在紫外辐照24h后,透射率几乎无变化,而EP树脂的透射率明显降低。因此,m CNC@Si O2/EP树脂克服了传统LED封装EP树脂存在的内应力大、耐UV性能差的瓶颈问题,是一种新型高性能LED封装树脂。