CN105461929A - 一种用于led封装的高品质苯基含氢硅油的合成方法 - Google Patents
一种用于led封装的高品质苯基含氢硅油的合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105461929A CN105461929A CN201510975515.8A CN201510975515A CN105461929A CN 105461929 A CN105461929 A CN 105461929A CN 201510975515 A CN201510975515 A CN 201510975515A CN 105461929 A CN105461929 A CN 105461929A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- synthetic method
- containing silicon
- silicon oil
- phenyl
- quality
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- -1 phenyl hydrogen Chemical compound 0.000 title claims abstract description 48
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 title abstract description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title abstract 2
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 43
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 21
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 claims abstract description 14
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 claims abstract description 12
- UHUUYVZLXJHWDV-UHFFFAOYSA-N trimethyl(methylsilyloxy)silane Chemical compound C[SiH2]O[Si](C)(C)C UHUUYVZLXJHWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims abstract description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 41
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 39
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 33
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 23
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 21
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 20
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N methyl acetate Chemical class COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 claims description 11
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- YBHBEZSZXFLQMW-UHFFFAOYSA-N [dimethoxy(phenyl)silyl]methanamine Chemical group CO[Si](CN)(OC)C1=CC=CC=C1 YBHBEZSZXFLQMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 9
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 8
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 8
- 238000004807 desolvation Methods 0.000 claims description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 238000013517 stratification Methods 0.000 claims description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 7
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical group [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 4
- RBIILJCATVGHHI-UHFFFAOYSA-N [diethoxy(phenyl)silyl]methanamine Chemical compound NC[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 RBIILJCATVGHHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZZNQQQWFKKTOSD-UHFFFAOYSA-N diethoxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 ZZNQQQWFKKTOSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010025 steaming Methods 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 abstract description 2
- CVQVSVBUMVSJES-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-methyl-phenylsilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)C1=CC=CC=C1 CVQVSVBUMVSJES-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 abstract 1
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 abstract 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 abstract 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 abstract 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 abstract 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 4
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 description 3
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical compound Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- DESGIDRJCLIWRS-UHFFFAOYSA-N [SiH]Cl Chemical compound [SiH]Cl DESGIDRJCLIWRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- MJULMZZKFYNTHK-UHFFFAOYSA-N ethenyl(phenyl)silicon Chemical compound C=C[Si]C1=CC=CC=C1 MJULMZZKFYNTHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 241000276489 Merlangius merlangus Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 125000001181 organosilyl group Chemical group [SiH3]* 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001577 simple distillation Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 230000009967 tasteless effect Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/06—Preparatory processes
- C08G77/10—Equilibration processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/52—Encapsulations
- H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于LED封装的高品质苯基含氢硅油的合成方法，将四甲基二硅氧烷、二苯基二甲氧基硅烷、冰醋酸投至反应器内，加热回流若干时间，然后升温蒸馏；接着降至室温，加入甲基苯基二甲氧基硅烷，然后在一定温度下继续反应。经过溶剂萃取、除酸、水洗、蒸馏、脱色过滤等后续处理，得最终产品。本发明的优点是原料易得，成本低，条件温和，工艺简单，操作简便，易于工业化。本发明制备的产品与苯基乙烯基硅树脂或苯基乙烯基硅油完全互溶，具有高透光率、高折射率、耐辐射和良好的热稳定性等优点，在LED的封装过程中具有良好的效果。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅材料领域，具体地说是一种用于LED封装的高品质苯基含氢硅油合成方法。
背景技术
有机硅产品千变万化，品种繁多、性能独特、用途广泛，是最能适应时代要求的新型高分子材料，也是技术密集、资本密集和高附加值的产品。问世以来，尤其是近30年来，全球有机硅产业始终保持高于GDP数倍的速度增长。我国自改革开放尤其是近十几年来，对有机硅的需求平均以约30％的速度增长。据预测，今后10年全球有机硅将保持6～10％的平均增长速度，中国将保持15～20％的平均增长速度。
作为一种兼具有机材料和无机材料双重特性的新型高分子合成材料，有机硅汇集了无机和有机材料的性能，如耐高低温、耐气候老化、耐臭氧、电气绝缘、难燃、憎水、脱膜、温粘系数小、无毒无味无腐蚀，以及生理惰性等性能。凭借优异的综合性能，有机硅材料广泛应用于国防军工、航天航空、电子电气、建筑、机械、冶金、汽车、仪器仪表、纺织、化工、轻工、食品、医药卫生及个人保健等几乎国民经济各个领域，已成为现代科技和日常生活中不可缺少的重要材料。
在众多的有机硅材料中，硅油是比较重要的一类产品。其中苯基含氢硅油更是具有多种优异的性能，如热稳定性、电绝缘性、低表面张力和良好的润滑性、脱模性、生理惰性、在不同温度下的粘度稳定性等，因此用途广泛。尤其是近年来伴随着LED技术的发展和应用普及，苯基含氢硅油作为交联剂被应用于LED封装，表现出了优异性能。
目前苯基含氢硅油一般是通过含氢氯硅烷和非含氢氯硅烷经水解缩聚反应制备的(如CN103588973A)，但反应可控性差，工艺较难操作；氯硅烷的水解，三废多，污染严重，对环境影响较大，而且存在一定危险性；反应产物组成差别大，导致产物稳定性差；反应重复性差，同样原料配比和同样的反应条件，所得产物仍可能不同。目前又有一些新的制备工艺出现，在原料方面进行了创新。CN102408565B、CN101328268A、CN101289538B、CN101215381B、CN101974157B等均提出在制备过程中以苯基环硅氧烷、甲基环硅氧烷、甲基苯基环硅氧烷、甲基氢环硅氧烷等作为反应单体进行合成，虽然避免了氯硅烷水解带来的弊端，但是该原料成本较高，不易获得，制约产品成本，也影响规模化生产；而且产品内环体残留量高，对外观造成不良影响，制约产品品质，增加后处理负担；同时，它们制备工艺中的脱低工序温度较高，普遍超过200℃，甚至达到250℃，耗能严重，且操作也受到一定程度的影响。
因此，需要研究开发新的制备工艺，克服现有制备工艺中的不足，合成性能优良、重复性好和稳定性高的高品质苯基含氢硅油。
发明内容
针对现有制备工艺中存在的诸多不足，本发明提供一种用于LED封装的高品质苯基含氢硅油合成方法。本发明制备的苯基含氢硅油透光率高、折射率高、外观无色透明，具有很好的相容性和分散性，用作高折LED液体封装胶的交联剂，制得的封装材料具备回弹性好、抗撕裂、抗冲击、耐老化，使用寿命长等优良性能。
本发明的技术方案如下：
一种用于LED封装的高品质苯基含氢硅油的合成方法，包括以下步骤：
(1)将二苯基二烷氧基硅烷和冰醋酸混合，在搅拌下升温至50～70℃，回流反应0.5～2.0h；
(2)升温至90～100℃，保温1.0～2.0h，蒸出副产物乙酸甲酯；
(3)降至室温，加入四甲基二硅氧烷和甲基苯基二烷氧基硅烷，升温至60～80℃，继续反应1.0～3.0h，然后升温不断蒸出副产物乙酸甲酯和甲醇；
(4)降至室温后，加入溶剂萃取出反应液中的目标产物，然后加入碱溶液搅拌洗涤20～60min，静置分层，取上层溶液；
(5)加入纯水，搅拌洗涤3～5次，除去水溶性杂质；
(6)在80～120℃下常压蒸馏2.0～3.0h，脱除溶剂；然后在120～150℃下减压蒸馏2.0～4.0h，脱除低分子，得粗产品；
(7)粗产品经脱色和过滤处理后，即为目标产物苯基含氢硅油。
根据本发明，优选的，步骤(1)中二苯基二烷氧基硅烷和冰醋酸的摩尔比为0.4～0.8:1；优选的，所述的二苯基二烷氧基硅烷为二苯基二甲氧基硅烷或二苯基二乙氧基硅烷。
根据本发明，优选的，步骤(3)中四甲基二硅氧烷和甲基苯基二烷氧基硅烷摩尔比为2.0～20.0:1；
优选的，甲基苯基二烷氧基硅烷与步骤(1)中的二苯基二烷氧基硅烷的摩尔比为1:2～15；
优选的，所述的甲基苯基二烷氧基硅烷为甲基苯基二甲氧基硅烷或甲基苯基二乙氧基硅烷；
优选的，蒸出副产物乙酸甲酯和甲醇的温度为60～80℃。
根据本发明，优选的，步骤(4)中所述溶剂为环己烷、正己烷或/和甲苯；
优选的，所述碱液为碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液，碱液的用量为过量乙酸质量的3.0～10.0倍。
根据本发明，优选的，步骤(6)中减压蒸馏的压力范围为-0.096～0MPa。
根据本发明，优选的，步骤(7)中所述脱色使用的物料是粉末状活性炭、颗粒状活性炭、球形活性炭或/和圆柱形活性炭，脱色所用物料的比表面积＞900m2/g；
优选的，所述过滤为两级过滤，第一级过滤颗粒范围为20～200微米，第二级过滤颗粒范围为0.01～50微米。第一级过滤可使用袋式过滤器，第二级过滤可使用不锈钢桶式正压过滤器。
本发明制得的苯基含氢硅油为外观无色透明粘稠状液体，含氢量0.25～0.60％，粘度9～45mPa·S，折射率1.50～1.54，指标稳定，可调可控。苯基含氢硅油与苯基乙烯基硅树脂或苯基乙烯基硅油完全互溶，具有高透光率、高折射率、耐辐射和良好的热稳定性等优点，在LED的封装过程中具有良好的效果。
本发明的反应单体为二苯基二烷氧基硅烷和甲基苯基二烷氧基硅烷，整个反应过程没有使用水进行水解反应，而是二苯基二烷氧基硅烷直接与乙酸反应得到硅醇中间体，然后再进一步反应，合成最终产品。本发明通过简单蒸馏操作脱除副产物，促进反应平衡移动，反应进行彻底，烷氧基和羟基残留量低，原料利用率高。
本发明的原理：
二苯基二烷氧基硅烷与冰醋酸发生反应，产生硅醇中间体；该中间体再与四甲基二硅氧烷、甲基苯基二烷氧基硅烷进行缩合反应得到高品质苯基含氢硅油。在制备过程中，通过蒸馏出副产物乙酸甲酯和甲醇，促使反应向右移动进行，从而使反应进行的更彻底，提高了原材料的利用率，避免了烷氧基和羟基残留过量影响产品品质和使用性能。蒸馏脱除低分子后，通过脱色和过滤处理，脱除了因少量硅醇分子间缩聚形成的环体，消除了环体残留，保证了产品外观无色透明澄清。
本发明涉及到的反应如下(以二苯基二甲氧基硅烷和甲基苯基二甲氧基硅烷为例)：a/2[H(CH3)2SiO0.5]2+b(CH3)(C6H5)Si(OCH3)2+c(C6H5)2Si(OCH3)2+(b+c)CH3COOH→(HMe2SiO0.5)a(MePhSiO)b(Ph2SiO)c+(b+c)CH3OH+(b+c)CH3COOCH3
本发明根据不同的需要，改变投料组成，可以对最终产品的含氢量、粘度、折射率等指标进行调整，以满足不同用途。制备的苯基含氢硅油作为一种含氢基聚硅氧烷，具有良好的互溶性，尤其是能与苯基乙烯基硅树脂或苯基乙烯基硅油完全互溶，而且具有高透光率、高折射率、耐辐射和良好的热稳定性等优点，作为交联剂用于制备合成高折LED液体封装胶，制得的封装材料具备回弹性好、抗撕裂、抗冲击、耐老化，使用寿命长等优良性能。
本发明优选的实施方案如下：
称取329.4g～488g二苯基二甲氧基硅烷和180g～194.4g冰醋酸投入四口烧瓶，在搅拌下升温至50～70℃，回流反应0.5～2.0h；反应完成后，升温至90～100℃，保温1.0～2.0h，蒸出副产物乙酸甲酯；降至室温，加入80.4g～201.0g四甲基二硅氧烷和21.84g～91.0g甲基苯基二甲氧基硅烷，升温至60～80℃，继续反应1.0～3.0h，然后升温不断蒸出副产物乙酸甲酯和甲醇；降至室温后，加入溶剂萃取出反应液中的目标产物，然后加入碱溶液搅拌洗涤20～60min，静置分层，取上层溶液；加入纯水，搅拌洗涤3～5次，除去水溶性杂质；在80～120℃下通入氮气常压蒸馏2.0～3.0h，脱除溶剂；然后在120～150℃下减压蒸馏2.0～4.0h，脱除低分子，得粗产品；粗产品经脱色和过滤处理后，即为目标产物苯基含氢硅油。
与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：
1、本发明路线简单，操作方便，无需复杂设备和其他大型配套处理设施，成本低，利于实现工业化；
2、本发明使用硅烷偶联剂为原料，廉价易得，产品成本低。避免了以氯硅烷为原材料带来的三废多和污染重，对人体和环境造成的危害；同时克服了使用环体为原料造成的成本过高、环体残留严重、外观泛白和浑浊等问题；
3、本发明最显著的特点在于整个反应过程没有使用水进行水解反应，从而减少了废水排放，具有明显的环保意义；
4、本发明通过蒸馏逐步分离出副产醇类和酯类产品，有效促进反应平衡向右移动，反应进行的更加彻底，原料利用率高，使得烷氧基和羟基残留量低，从而制得高品质的苯基含氢硅油。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。
实施例中所用原料均为常规市购产品。
实施例中所述脱色使用的是比表面积＞900m2/g的粉末状活性炭、颗粒状活性炭、球形活性炭或圆柱形活性炭；所述过滤为两级过滤，第一级过滤使用袋式过滤器，过滤颗粒范围为20～200微米；第二级过滤使用不锈钢桶式正压过滤器，过滤颗粒范围为0.01～50微米。
实施例1
称取488.0g二苯基二甲氧基硅烷和180.0g冰醋酸投入四口烧瓶，在搅拌下升温至50℃，回流2.0h；升温至90℃后，保温2.0h，蒸出副产物乙酸甲酯；降至室温，加入134.0g四甲基二硅氧烷和54.6g甲基苯基二甲氧基硅烷，升温至60℃后继续反应3.0h，然后升温至90℃，不断蒸出副产物乙酸甲酯和甲醇；降至室温后，加入溶剂正己烷萃取出反应液中的目标产物，然后加入碱溶液搅拌洗涤20min，静置分层，取上层；加入纯水，搅拌洗涤3次，除去水溶性杂质粒子；在80℃下通入氮气常压蒸馏3.0h，脱除溶剂；然后120℃下，减压蒸馏4.0h，脱除低分子；粗产品经脱色和过滤处理后即为目标产物苯基含氢硅油。
实施例2
称取366.0g二苯基二甲氧基硅烷和180.0g冰醋酸投入四口烧瓶，在搅拌下升温至70℃，回流0.5h；升温100℃后，保温1.0h，蒸出副产物乙酸甲酯；降至室温，加入147.4g四甲基二硅氧烷和91.0g甲基苯基二甲氧基硅烷，升温至80℃后继续反应1.0h，然后升温至100℃不断蒸出副产物乙酸甲酯和甲醇；降至室温后，加入溶剂甲苯萃取出反应液中的目标产物，然后加入碱溶液搅拌洗涤60min，静置分层，取上层；加入纯水，搅拌洗涤5次，除去水溶性杂质粒子；在120℃下通入氮气常压蒸馏2.0h，脱除溶剂；然后150℃下，减压蒸馏2.0h，脱除低分子；粗产品经脱色和过滤处理后即为目标产物苯基含氢硅油。
实施例3
称取329.4g二苯基二甲氧基硅烷和181.2g冰醋酸投入四口烧瓶，在搅拌下升温至60℃，回流1.0h；升温95℃后，保温1.5h，蒸出副产物乙酸甲酯；降至室温，加入201.0g四甲基二硅氧烷和29.12g甲基苯基二甲氧基硅烷，升温至70℃后继续反应2.0h，然后升温95℃不断蒸出副产物乙酸甲酯和甲醇；降至室温后，加入溶剂甲苯萃取出反应液中的目标产物，然后加入碱溶液搅拌洗涤40min，静置分层，取上层；加入纯水，搅拌洗涤4次，除去水溶性杂质粒子；在110℃下通入氮气常压蒸馏，脱除溶剂；然后在130℃下，减压蒸馏3.0h，脱除低分子；粗产品经脱色和过滤处理后即为目标产物苯基含氢硅油。
实施例4
称取451.4g二苯基二甲氧基硅烷和180.0g冰醋酸投入四口烧瓶，在搅拌下升温至65℃，回流45min；升温98℃后，保温80min，蒸出副产物乙酸甲酯；降至室温，加入80.4g四甲基二硅氧烷和27.3g甲基苯基二甲氧基硅烷，升温至75℃后继续反应1.5h，然后升温至98℃不断蒸出副产物乙酸甲酯和甲醇；降至室温后，加入溶剂环己烷萃取出反应液中的目标产物，然后加入碱溶液搅拌洗涤30min，静置分层，取上层；加入纯水，搅拌洗涤3次，除去水溶性杂质粒子；在90℃下通入氮气常压蒸馏3.0h，脱除溶剂；然后140℃下，减压蒸馏2.5h，脱除低分子；粗产品经脱色和过滤处理后即为目标产物苯基含氢硅油。
实施例5
称取366.0g二苯基二甲氧基硅烷和194.4g冰醋酸投入四口烧瓶，在搅拌下升温至55℃，回流1.5h；升温93℃后，保温100min，蒸出副产物乙酸甲酯；降至室温，加入167.5g四甲基二硅氧烷和21.84g甲基苯基二甲氧基硅烷，升温至65℃后继续反应2.5h，然后升温93℃不断蒸出副产物乙酸甲酯和甲醇；降至室温后，加入溶剂环己烷萃取出反应液中的目标产物，然后加入碱溶液搅拌洗涤50min，静置分层，取上层；加入纯水，搅拌洗涤5次，除去水溶性杂质粒子；在105℃下通入氮气常压蒸馏2.5h，脱除溶剂；然后130℃下，减压蒸馏3.5h，脱除低分子；粗产品经脱色和过滤处理后即为目标产物苯基含氢硅油。
将上述实施例1～5制备的高品质苯基含氢硅油性能指标进行测试，如表1所示：
表1高品质苯基含氢硅油性能指标
| 实施例 | 外观 | 含氢量％ | 粘度mPa·S | 折射率n25 D | 收率％ |
| 实施例1 | 无色透明 | 0.3547 | 39 | 1.5421 | 92.32 |
| 实施例2 | 无色透明 | 0.4122 | 32 | 1.5392 | 91.98 |
| 实施例3 | 无色透明 | 0.5716 | 11 | 1.5098 | 93.12 |
| 实施例4 | 无色透明 | 0.2466 | 44 | 1.5475 | 90.89 |
| 实施例5 | 无色透明 | 0.4991 | 28 | 1.5277 | 94.01 |
从表1可以看出，采用本发明方法制备的高品质苯基含氢硅油外观良好，各项性能指标稳定，含氢量调控范围大，可以满足多种不同用途的需要。
将上述实施例1～5中苯基含氢硅油作为交联剂制备高折LED有机硅封装材料，并对制得的封装材料进行测试性能，结果详见表2。
表2制备的苯基含氢硅油对高折LED有机硅封装材料性能的影响
从上述测试结果可以看出，采用本发明提供的苯基含氢硅油制备的高折LED封装用硅胶材料各项性能指标比较优异，在折射率、拉伸强度、粘结强度等方面改善明显，所以本发明提供的苯基含氢硅油作为交联剂完全适用于高折LED液体封装胶的制备。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中利用具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式接下来阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式和应用范围上均会有变动之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种用于LED封装的高品质苯基含氢硅油的合成方法，包括以下步骤：
(1)将二苯基二烷氧基硅烷和冰醋酸混合，在搅拌下升温至50～70℃，回流反应0.5～2.0h；
(2)升温至90～100℃，保温1.0～2.0h，蒸出副产物乙酸甲酯；
(3)降至室温，加入四甲基二硅氧烷和甲基苯基二烷氧基硅烷，升温至60～80℃，继续反应1.0～3.0h，然后升温不断蒸出副产物乙酸甲酯和甲醇；
(4)降至室温后，加入溶剂萃取出反应液中的目标产物，然后加入碱溶液搅拌洗涤20～60min，静置分层，取上层溶液；
(5)加入纯水，搅拌洗涤3～5次，除去水溶性杂质；
(6)在80～120℃下常压蒸馏2.0～3.0h，脱除溶剂；然后在120～150℃下减压蒸馏2.0～4.0h，脱除低分子，得粗产品；
(7)粗产品经脱色和过滤处理后，即为目标产物苯基含氢硅油。
2.根据权利要求1所述的高品质苯基含氢硅油的合成方法，其特征在于，步骤(1)中二苯基二烷氧基硅烷和冰醋酸的摩尔比为0.4～0.8:1。
3.根据权利要求1所述的高品质苯基含氢硅油的合成方法，其特征在于，步骤(1)中所述的二苯基二烷氧基硅烷为二苯基二甲氧基硅烷或二苯基二乙氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的高品质苯基含氢硅油的合成方法，其特征在于，步骤(3)中四甲基二硅氧烷和甲基苯基二烷氧基硅烷摩尔比为2.0～20.0:1。
5.根据权利要求1所述的高品质苯基含氢硅油的合成方法，其特征在于，步骤(3)中甲基苯基二烷氧基硅烷与步骤(1)中的二苯基二烷氧基硅烷的摩尔比为1:2～15；
优选的，所述的甲基苯基二烷氧基硅烷为甲基苯基二甲氧基硅烷或甲基苯基二乙氧基硅烷。
6.根据权利要求1所述的高品质苯基含氢硅油的合成方法，其特征在于，步骤(3)中蒸出副产物乙酸甲酯和甲醇的温度为60～80℃。
7.根据权利要求1所述的高品质苯基含氢硅油的合成方法，其特征在于，步骤(4)中所述溶剂为环己烷、正己烷或/和甲苯。
8.根据权利要求1所述的高品质苯基含氢硅油的合成方法，其特征在于，步骤(4)中所述碱液为碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液，碱液的用量为过量乙酸质量的3.0～10.0倍。
9.根据权利要求1所述的高品质苯基含氢硅油的合成方法，其特征在于，步骤(6)中减压蒸馏的压力范围为-0.096～0MPa。
10.根据权利要求1所述的高品质苯基含氢硅油的合成方法，其特征在于，步骤(7)中所述脱色使用的物料是粉末状活性炭、颗粒状活性炭、球形活性炭或/和圆柱形活性炭，脱色所用物料的比表面积＞900m2/g；
优选的，所述过滤为两级过滤，第一级过滤颗粒范围为20～200微米，第二级过滤颗粒范围为0.01～50微米。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510975515.8A CN105461929B (zh) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | 一种用于led封装的高品质苯基含氢硅油的合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510975515.8A CN105461929B (zh) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | 一种用于led封装的高品质苯基含氢硅油的合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105461929A true CN105461929A (zh) | 2016-04-06 |
| CN105461929B CN105461929B (zh) | 2018-03-27 |
Family
ID=55600124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510975515.8A Active CN105461929B (zh) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | 一种用于led封装的高品质苯基含氢硅油的合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105461929B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108586747A (zh) * | 2018-04-11 | 2018-09-28 | 杭州师范大学 | 一种中高苯基含量甲基苯基硅油的制备方法 |
| CN113980277A (zh) * | 2020-07-27 | 2022-01-28 | 新特能源股份有限公司 | 苯基羟基硅油、苯基含氢硅油及其制备方法和制备装置 |
| CN114874442A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-08-09 | 惠州普赛达新材料有限公司 | 一种Si-H聚合物、导热硅凝胶组合物及其制备方法和应用 |
| CN117625118A (zh) * | 2023-11-28 | 2024-03-01 | 广东鼎立森新材料有限公司 | 一种led用封装胶水的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103173020A (zh) * | 2011-12-22 | 2013-06-26 | 信越化学工业株式会社 | 高可靠性可固化硅酮树脂组合物及使用该组合物的光半导体器件 |
| CN103755963A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-30 | 深圳市安品有机硅材料有限公司 | 一种聚硅氧烷增粘剂及其制备方法 |
| CN104371107A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-02-25 | 深圳市红叶杰科技有限公司 | 一种含氢mq硅树脂及其制备方法 |
| CN104788677A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-07-22 | 广州惠利电子材料有限公司 | T链节含h基的苯基氢基硅树脂及其制备方法 |
-
2015
- 2015-12-23 CN CN201510975515.8A patent/CN105461929B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103173020A (zh) * | 2011-12-22 | 2013-06-26 | 信越化学工业株式会社 | 高可靠性可固化硅酮树脂组合物及使用该组合物的光半导体器件 |
| CN103755963A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-30 | 深圳市安品有机硅材料有限公司 | 一种聚硅氧烷增粘剂及其制备方法 |
| CN104371107A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-02-25 | 深圳市红叶杰科技有限公司 | 一种含氢mq硅树脂及其制备方法 |
| CN104788677A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-07-22 | 广州惠利电子材料有限公司 | T链节含h基的苯基氢基硅树脂及其制备方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108586747A (zh) * | 2018-04-11 | 2018-09-28 | 杭州师范大学 | 一种中高苯基含量甲基苯基硅油的制备方法 |
| CN108586747B (zh) * | 2018-04-11 | 2020-11-06 | 杭州师范大学 | 一种中高苯基含量甲基苯基硅油的制备方法 |
| CN113980277A (zh) * | 2020-07-27 | 2022-01-28 | 新特能源股份有限公司 | 苯基羟基硅油、苯基含氢硅油及其制备方法和制备装置 |
| CN114874442A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-08-09 | 惠州普赛达新材料有限公司 | 一种Si-H聚合物、导热硅凝胶组合物及其制备方法和应用 |
| CN117625118A (zh) * | 2023-11-28 | 2024-03-01 | 广东鼎立森新材料有限公司 | 一种led用封装胶水的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105461929B (zh) | 2018-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102898649B (zh) | 一种折射率可调节的mdt类型硅树脂及其制备方法 | |
| CN105461929A (zh) | 一种用于led封装的高品质苯基含氢硅油的合成方法 | |
| CN106674523B (zh) | 一种led封装用甲基苯基环氧改性硅油的制备方法 | |
| CN101906116B (zh) | 一类同时带有相同或不同功能基和非功能基笼型八聚倍半硅氧烷的合成方法 | |
| CN102061142B (zh) | 有机硅压敏胶制备工艺 | |
| CN104045831A (zh) | 一种硅氧烷桥基梯形聚硅氧烷及其制备方法 | |
| CN102516546B (zh) | 一种低黏度甲基苯基羟基硅油的制备方法 | |
| CN106478951A (zh) | 一种led封装胶用甲基苯基含氢硅油的制备方法 | |
| CN103242532A (zh) | 一种环保无溶剂液体硅树酯的制备方法 | |
| CN111253575A (zh) | 一种高折射率苯基甲基氨基硅树脂的制备方法及其应用 | |
| CN104004193A (zh) | 一种有机硅丙烯酸酯的制备方法 | |
| CN105218822B (zh) | 用于高折led液体封装胶的苯基含氢硅油及其制备方法 | |
| CN108997582B (zh) | 一种单端含活泼氢聚硅氧烷流体的制备方法 | |
| CN107400241A (zh) | 一种含氢硅油的制备方法 | |
| CN107189068A (zh) | 一种二甲基端羟基硅油的制备方法 | |
| CN109608640A (zh) | 一种高分子量mq硅树脂及其合成方法、应用 | |
| CN109593510A (zh) | 烷氧基封端的有机硅聚合物、其制备方法与单组分脱醇型有机硅密封胶 | |
| CN104140533A (zh) | 含乙烯基的苯基氢基硅树脂及其制备方法 | |
| CN102558220B (zh) | 一种笼型正丙基低聚倍半硅氧烷的制备方法 | |
| CN102433005B (zh) | 一种led用苯基液体硅胶及其制备方法 | |
| CN108164704A (zh) | 高折射率加成型有机硅封装胶用粘结促进剂的制备方法 | |
| CN107226909A (zh) | 一种制织物柔软剂用环氧改性硅油制备方法 | |
| CN104449551B (zh) | 一种高折耐黄变led封装硅胶 | |
| CN101619170A (zh) | Led封装用硅胶的制备及应用 | |
| CN110283315B (zh) | 一种利用甲基氯硅烷副产物生产羟基硅油的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 256401 Tangshan Town, Huantai County, Zibo, Shandong Patentee after: Shandong Dongyue organosilicon material Limited by Share Ltd Address before: 256401 Tangshan Town, Huantai County, Zibo, Shandong Patentee before: Shandong Dongyue Silicon Material co., Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |