基于硫醇-环氧点击化学的高强度抗冲击透明耐老化硅树脂/环氧复合材料作为LED封装材料的研究

本文推荐一种通过硫醇-环氧点击化学（thiol-epoxy click chemistry）开发的硅树脂/环氧复合材料（PTPS/E44），该材料具有高强度（38 MPa）、抗冲击（8.72 kJ/m2）、高透光率（90%-93%）和优异耐老化性能（机械性能保持率>90%），解决了传统LED封装材料（环氧树脂脆性、硅树脂粘附性差）的关键缺陷，为电子元件在复杂环境中的保护提供了创新解决方案。

　　

Highlight

通过硫醇-环氧点击化学，将含硫醇/苯基的功能化聚二甲基硅氧烷（PTPS）与商用环氧树脂（E44）结合，开发出具有突破性性能的LED封装材料。该材料在100°C下10分钟即可快速固化，展现出"三高"特性：高强度（拉伸强度38 MPa）、高韧性（冲击强度8.72 kJ/m²）和高透光率（>90%）。

Structural characterization of PTPS and PTPS-xSH-yPh-zSE-a%D

通过FT-IR和¹H NMR对7种PTPS样品进行结构表征（图S1）。除PTPS-1SH-0Ph外，所有样品在3070 cm^-1处显示苯环C-H特征峰，2560 cm^-1处可见-SH伸缩振动峰。核磁共振氢谱（¹H NMR）进一步证实了分子结构中硫醇和苯基的成功引入，为后续点击化学反应提供了活性位点。

Conclusions

本研究创新性地通过硫醇-环氧点击化学构建了硅树脂/环氧复合材料体系。该材料具有"快固化、强力学、耐老化"三位一体的优势：固化动力学符合一级反应特征（n=0.91，Ea=60.36 kJ/mol）；在铁/铝基材上分别表现出47 MPa和25 MPa的优异剪切强度；经热/紫外老化后机械性能保持率超90%，完美解决了传统封装材料在恶劣环境下的应用瓶颈。