CN108148525B - 一种有机硅增粘剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种有机硅增粘剂及其制备方法和应用,所述有机硅增粘剂具有式(I)所示通式;其中,a+b+c=1,0≤a<1,0≤b<1,0<c<1;R1和R2独立地选自苯基、3‑缩水甘油醚氧基丙基和甲基中的一种或多种;Me为甲基,Vi为乙烯基。与现有技术相比,本发明提供的有机硅增粘剂中包含苯基、乙烯基和环氧基等基团,通过控制上述不同基团的比例,使该有机硅增粘剂具有较高的折射率和较好的增粘效果,同时能够与不同基材具有良好的相容性,从而适用于不同基材硅胶的增粘,尤其适合在LED高折封装硅胶中应用。实验结果表明,本发明提供的有机硅增粘剂的折射率可以达到1.53以上,并且具有优异的增粘效果。
Description
技术领域
本发明涉及增粘剂技术领域,更具体地说,是涉及一种有机硅增粘剂及 其制备方法和应用。
背景技术
发光二极管(LED)被称为第四代照明光源,由于其具有寿命长、体积 小、能耗低、启动快、发光效率高等优势,已广泛应用于液晶显示、照明、 交通信号灯、探测器、电子设备、等领域。
有机硅材料具有优异的耐热及紫外光老化性能,高透光率、低内应力等 优点,被认为是理想的LED封装材料,正逐步取代环氧树脂类封装材料,其 中含苯基的高折射率硅胶(折射率>1.5)具有更高的光取出效率,更佳的耐 高低温、耐硫化、耐紫外等性能。但是,由于有机硅胶本身与LED支架基材 的粘接效果并不理想,如果不在硅胶中添加提高与基材粘接性能的增粘剂, 会严重影响LED的寿命,很难达到封装要求。
随着LED技术的迅猛发展,其亮度及输出功率也不断增加,同时也对LED 封装提出了更高的要求。近年来,配合LED封装硅胶使用增粘剂的相关发明 专利逐渐增多。如公开号为CN104910829A的中国专利公开了一种由聚硼硅氧 烷、硅氧烷预聚物、硅烷偶联剂、封端剂在水、有机溶剂环境中在酸性催化 剂的作用下缩合得到的增粘剂;但是,该增粘剂的制备工艺步骤繁多,过于 复杂,而且在制备聚硼硅氧烷时会释放一定量的HCl。再如公开号为CN103805128A的中国专利公开了一种高折射率LED封装胶用粘接剂及其合 成方法,该方法采用有机锡催化端羟基甲基乙烯基苯基硅油与KH560脱醇缩 合反应制备增粘剂;但是,该增粘剂用于LED封装硅胶时,其中的有机锡可 能会使导致Pt催化剂中毒,影响固化。而公开号为CN105400446A的中国专利 公开的一种增粘剂制备方法,该方法首先是苯基硅氧烷水解得到硅树脂低聚 物,通过催化剂作用下与带环氧基的硅氧烷进行酯交换反应,中和催化剂, 过滤、减压蒸馏得到增粘剂;但是,该制备方法的中和过程很难精准控制使 得两者刚好反应完全,得到增粘剂中有偏酸或偏碱的可能性,从而使该增粘 剂用于LED封装硅胶时,其中的酸碱成分会对封装胶的性能产生一定影响, 更重要的是,该增粘剂中不含乙烯基或氢基基团,在固化后对封装胶侧的连 接存在化学键的缺失,对粘接性能的提高有一定的影响。另外,公开号为 CN103755963A的中国专利公开了一种聚硅氧烷增粘剂及其制备方法,所制备 的增粘剂折射率在1.41-1.45之间;公开号为CN10647939A和CN106397771A的 中国专利公开的增粘剂的折射率也基本低于1.50。但是,折射率低的增粘剂用 于高折射硅胶中,容易出现浑浊泛白的情况,会影响产品的透明度。
综上所述,现有技术中的增粘剂还存在增粘效果不好、折射率较低的技 术问题,用于LED高折封装硅胶会影响产品透明度和固化效果。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种有机硅增粘剂及其制备方法和应 用,本发明提供的有机硅增粘剂具有较高的折射率和较好的增粘效果,适合 在LED高折封装硅胶中应用。
本发明提供了一种有机硅增粘剂,具有式(I)所示通式:
(R1SiO3/2)a(R2 2SiO2/2)b(Me2ViSiO1/2)c 式(I);
其中,a+b+c=1,0≤a<1,0≤b<1,0<c<1;R1和R2独立地选自苯基、 3-缩水甘油醚氧基丙基和甲基中的一种或多种;Me为甲基,Vi为乙烯基。
优选的,所述R1中包括苯基,所述苯基的含量大于等于50mol%。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的有机硅增粘剂的制备方法,包 括以下步骤:
a)将四甲基二乙烯基二硅氧烷、苯基硅氧烷和酸催化剂混合,再加水进 行第一次反应,得到第一反应混合物;
b)将步骤a)得到的第一反应混合物与含环氧基的硅氧烷、碱催化剂混 合,再加水进行第二次反应,得到第二反应混合物;
c)将步骤b)得到的第二反应混合物进行除小分子处理,再加入芳香烃 进行第三次反应,反应产物依次经中和、漂洗和减压蒸馏,得到有机硅增粘 剂;所述芳香烃为甲苯或二甲苯。
优选的,步骤a)中所述苯基硅氧烷选自苯基三甲氧基硅烷、二苯基二 甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基 硅烷和甲基苯基二乙氧基硅烷中的一种或多种。
优选的,步骤a)中所述酸催化剂选自盐酸、硫酸、乙酸和三氟甲磺酸 中的一种或多种。
优选的,步骤a)中所述第一次反应的温度为30℃~80℃,时间为2h~6h。
优选的,步骤b)中所述含环氧基的硅氧烷选自3-缩水甘油醚氧基丙基 三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙 基甲基二甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或 多种。
优选的,步骤b)中所述第二次反应的温度为30℃~80℃,时间为2h~6h。
优选的,步骤c)中所述第三次反应的温度为90℃~120℃,时间为2h~6h。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的有机硅增粘剂或上述技术方案 所述的制备方法制备得到的有机硅增粘剂在LED高折封装硅胶中的应用。
本发明提供了一种有机硅增粘剂及其制备方法和应用,所述有机硅增粘 剂具有式(I)所示通式;其中,a+b+c=1,0≤a<1,0≤b<1,0<c<1;R1和R2独立地选自苯基、3-缩水甘油醚氧基丙基和甲基中的一种或多种;Me 为甲基,Vi为乙烯基。与现有技术相比,本发明提供的有机硅增粘剂中包含 苯基、乙烯基和环氧基等基团,通过控制上述不同基团的比例,使该有机硅 增粘剂具有较高的折射率和较好的增粘效果,同时能够与不同基材具有良好 的相容性,从而适用于不同基材硅胶的增粘,尤其适合在LED高折封装硅胶 中应用。实验结果表明,本发明提供的有机硅增粘剂的折射率可以达到1.53 以上,并且具有优异的增粘效果。
另外,本发明提供的制备方法不产生HCl等不易处理副产物,也不存在 使Pt催化剂中毒物质;并且工艺简单,原料易得,易于放大,适宜大规模生 产。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的有机硅增粘剂的表征图谱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述, 显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种有机硅增粘剂,具有式(I)所示通式:
(R1SiO3/2)a(R2 2SiO2/2)b(Me2ViSiO1/2)c 式(I);
其中,a+b+c=1,0≤a<1,0≤b<1,0<c<1;R1和R2独立地选自苯基、 3-缩水甘油醚氧基丙基和甲基中的一种或多种;Me为甲基,Vi为乙烯基。
在本发明中,所述R1中优选包括苯基,所述苯基的含量优选大于等于 50mol%。
在本发明中,所述有机硅增粘剂中包含苯基、乙烯基和环氧基等基团, 通过控制上述不同基团的比例,使该有机硅增粘剂具有较高的折射率和较好 的增粘效果,同时能够与不同基材具有良好的相容性,从而适用于不同基材 硅胶的增粘,尤其适合在LED高折封装硅胶中应用。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的有机硅增粘剂的制备方法,包 括以下步骤:
a)将四甲基二乙烯基二硅氧烷、苯基硅氧烷和酸催化剂混合,再加水进 行第一次反应,得到第一反应混合物;
b)将步骤a)得到的第一反应混合物与含环氧基的硅氧烷、碱催化剂混 合,再加水进行第二次反应,得到第二反应混合物;
c)将步骤b)得到的第二反应混合物进行除小分子处理,再加入芳香烃 进行第三次反应,反应产物依次经中和、漂洗和减压蒸馏,得到有机硅增粘 剂;所述芳香烃为甲苯或二甲苯。
本发明首先将四甲基二乙烯基二硅氧烷、苯基硅氧烷和酸催化剂混合, 再加水进行第一次反应,得到第一反应混合物。在本发明中,所述苯基硅氧 烷优选选自苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅 烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷和甲基苯基二乙氧基硅烷中的 一种或多种,更优选为苯基三甲氧硅烷和/二苯基二甲氧基硅烷。本发明对所 述苯基硅氧烷的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的上述苯基三 甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、苯基三乙氧基 硅烷、二苯基二乙氧基硅烷和甲基苯基二乙氧基硅烷的市售商品即可。在本 发明中,所述苯基硅氧烷与四甲基二乙烯基二硅氧烷的物质的量之比优选为 (1~10):1。
在本发明中,所述酸催化剂优选选自盐酸、硫酸、乙酸和三氟甲磺酸中 的一种或多种,更优选为三氟甲磺酸。本发明对所述酸催化剂的来源没有特 殊限制,采用本领域技术人员熟知的上述盐酸、硫酸、乙酸和三氟甲磺酸的 市售商品即可。在本发明中,所述酸催化剂与苯基硅氧烷的物质的量之比优 选为(0.06~1):100。
本发明对所述混合的方式没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的机 械搅拌或人工搅拌的技术方案均可,目的是使各反应原料混合均匀。
在本发明中,所述第一次反应前的加水量优选为烷氧基的物质的量的1 倍~1.3倍,采用本领域技术人员熟知的恒温滴液漏斗滴加,本发明对此没有 特殊限制。
在本发明中,所述第一次反应的温度优选为30℃~80℃,更优选为65℃ ~75℃;所述第一次反应的时间优选为2h~6h,更优选为2h。
得到所述第一反应混合物后,本发明将得到的第一反应混合物与含环氧 基的硅氧烷、碱催化剂混合,再加水进行第二次反应,得到第二反应混合物。 在本发明中,所述含环氧基的硅氧烷优选选自3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧 基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基 二甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种, 更优选为3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷或3-缩水甘油醚氧基丙基 三甲氧基硅烷。本发明对所述含环氧基的硅氧烷的来源没有特殊限制,采用 本领域技术人员熟知的上述3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘 油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷和3- 缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷的市售商品即可。在本发明中,所述 含环氧基的硅氧烷与苯基硅氧烷的物质的量之比优选为(0.1~2):1。
在本发明中,所述碱催化剂优选选自KOH、NaOH、LiOH和Ba(OH)2中的一种或多种,更优选为KOH。本发明对所述碱催化剂的来源没有特殊限 制,采用本领域技术人员熟知的上述KOH、NaOH、LiOH和Ba(OH)2的市 售商品即可。在本发明中,所述碱催化剂与上述苯基硅氧烷和含环氧基的硅 氧烷之和的物质的量之比优选为(0.3~5):100。
本发明对所述混合的方式没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的机 械搅拌或人工搅拌的技术方案均可,目的是使各反应原料混合均匀。
在本发明中,所述第二次反应前的加水量优选为烷氧基的物质的量的1 倍~3倍,采用本领域技术人员熟知的恒温滴液漏斗滴加,本发明对此没有特 殊限制。
在本发明中,所述第二次反应的温度优选为30℃~80℃,更优选为65℃ ~75℃;所述第二次反应的时间优选为2h~6h,更优选为2h。
得到所述第二反应混合物后,本发明将得到的第二反应混合物进行除小 分子处理,再加入芳香烃进行第三次反应,反应产物依次经中和、漂洗和减 压蒸馏,得到有机硅增粘剂。在本发明中,所述除小分子处理的过程优选具 体为:
将得到的第二反应混合物进行升温蒸馏,至完成蒸馏的温度为止。在本 发明中,所述完成蒸馏的温度优选为80℃~90℃,更优选为85℃。
在本发明中,所述芳香烃为甲苯或二甲苯,优选为甲苯。本发明对所述 芳香烃的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的上述甲苯和二甲苯 的市售商品即可。在本发明中,所述芳香烃的加入质量优选为其他物质质量 和的0.5倍~2倍。
在本发明中,所述第三次反应的温度优选为90℃~120℃,更优选为110℃; 所述第三次反应的时间优选为2h~6h,更优选为3h
在本发明中,所述中和所用的酸优选为盐酸、硫酸、甲酸、乙酸、苯甲 酸、乙二酸、丙二酸和对苯二甲酸中的一种或多种,更优选为盐酸。
本发明经所述漂洗过程将反应产物水洗至中性,并采用减压蒸馏脱除低 分子,本发明对此没有特殊限制。。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的有机硅增粘剂或上述技术方案 所述的制备方法制备得到的有机硅增粘剂在LED高折封装硅胶中的应用。本 发明将所述有机硅增粘剂加入到现有LED高折封装硅胶中,能够显著提高增 粘效果。
本发明提供了一种有机硅增粘剂及其制备方法和应用,所述有机硅增粘 剂具有式(I)所示通式;其中,a+b+c=1,0≤a<1,0≤b<1,0<c<1;R1和R2独立地选自苯基、3-缩水甘油醚氧基丙基和甲基中的一种或多种;Me 为甲基,Vi为乙烯基。与现有技术相比,本发明提供的有机硅增粘剂中包含 苯基、乙烯基和环氧基等基团,通过控制上述不同基团的比例,使该有机硅 增粘剂具有较高的折射率和较好的增粘效果,同时能够与不同基材具有良好 的相容性,从而适用于不同基材硅胶的增粘,尤其适合在LED高折封装硅胶 中应用。实验结果表明,本发明提供的有机硅增粘剂的折射率可以达到1.53 以上,并且具有优异的增粘效果。
另外,本发明提供的制备方法不产生HCl等不易处理副产物,也不存在 使Pt催化剂中毒物质;并且工艺简单,原料易得,易于放大,适宜大规模生 产。
为了进一步说明本发明,下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以 下实施例所用的原料均为市售商品。
实施例1
(1)向1000mL三口烧瓶中加入158.6g苯基三甲氧硅烷、83.9g四甲基 二乙烯基二硅氧烷和0.30g三氟甲磺酸,搅拌均匀,然后用恒温滴液漏斗滴 加51.8g去离子水,滴加完成后升温至65℃,反应2h,得到第一反应混合物。
(2)降温至50℃以下,在搅拌下向步骤(1)得到的反应混合物中加入 1.5g KOH、141.8g 3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷,搅拌均匀,然后用 恒温滴液漏斗滴加64.8g去离子水,滴加完成后升温至65℃,反应2h,得到 第二反应混合物。
(3)将步骤(2)得到的第二反应混合物进行升温蒸馏至温度到85℃, 完成蒸馏,再加入280g甲苯,升温至110℃反应3h,降温后加入3.04g浓盐 酸,水洗至中性,取油相减压蒸馏脱除低分子,得到无色透明的有机硅增粘 剂238.4g。
本发明实施例1提供的有机硅增粘剂的表达式为:
(PhSiO3/2)0.39(R1SiO3/2)0.27(Me2ViSiO1/2)0.34 式(I-1);
其中,R1为3-缩水甘油醚氧基丙基,Ph为苯基,Me为甲基,Vi为乙烯 基;该有机硅增粘剂的表征谱图参见图1所示。
经检测,本发明实施例1提供的有机硅增粘剂的折射率为1.4920,乙烯 基含量为7.13wt%。
实施例2
(1)向1000mL三口烧瓶中加入158.6g苯基三甲氧硅烷、74.6g四甲基 二乙烯基二硅氧烷和0.30g三氟甲磺酸,搅拌均匀,然后用恒温滴液漏斗滴 加51.8g去离子水,滴加完成后升温至70℃,反应2h,得到第一反应混合物。
(2)降温至50℃以下,在搅拌下向步骤(1)得到的反应混合物中加入 1.5g KOH、141.8g 3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷,搅拌均匀,然后用 恒温滴液漏斗滴加32.4g去离子水,滴加完成后升温至70℃,反应2h,得到 第二反应混合物。
(3)将步骤(2)得到的第二反应混合物进行升温蒸馏至温度到85℃, 完成蒸馏,再加入275g甲苯,升温至110℃反应3h,降温后加入3.04g浓盐 酸,水洗至中性,取油相减压蒸馏脱除低分子,得到无色透明的有机硅增粘 剂186.2g。
本发明实施例2提供的有机硅增粘剂的表达式为:
(PhSiO3/2)0.42(R1SiO3/2)0.29(Me2ViSiO1/2)0.29 式(I-2);
其中,R1为3-缩水甘油醚氧基丙基,Ph为苯基,Me为甲基,Vi为乙烯 基。
经检测,本发明实施例2提供的有机硅增粘剂的折射率为1.4958,乙烯 基含量为6.07wt%。
实施例3
(1)向1000mL三口烧瓶中加入158.6g苯基三甲氧硅烷、37.3g四甲基 二乙烯基二硅氧烷和0.35g三氟甲磺酸,搅拌均匀,然后用恒温滴液漏斗滴 加51.8g去离子水,滴加完成后升温至75℃,反应2h,得到第一反应混合物。
(2)降温至50℃以下,在搅拌下向步骤(1)得到的反应混合物中加入 1.34g KOH、88.1g 3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷,搅拌均匀,然 后用恒温滴液漏斗滴加32.4g去离子水,滴加完成后升温至75℃,反应2h, 得到第二反应混合物。
(3)将步骤(2)得到的第二反应混合物进行升温蒸馏至温度到85℃, 完成蒸馏,再加入205g甲苯,升温至110℃反应3h,降温后加入2.62g浓盐 酸,水洗至中性,取油相减压蒸馏脱除低分子,得到淡黄色透明的有机硅增 粘剂179.5g。
本发明实施例3提供的有机硅增粘剂的表达式为:
(PhSiO3/2)0.56(R2MeSiO2/2)0.23(Me2ViSiO1/2)0.21 式(I-3);
其中,R2为3-缩水甘油醚氧基丙基,Ph为苯基,Me为甲基,Vi为乙烯 基。
经检测,本发明实施例3提供的有机硅增粘剂的折射率为1.5158,乙烯 基含量为4.43wt%。
实施例4
(1)向1000mL三口烧瓶中加入158.6g苯基三甲氧硅烷、37.3g四甲基 二乙烯基二硅氧烷和0.30g三氟甲磺酸,搅拌均匀,然后用恒温滴液漏斗滴 加51.8g去离子水,滴加完成后升温至75℃,反应2h,得到第一反应混合物。
(2)降温至50℃以下,在搅拌下向步骤(1)得到的反应混合物中加入 1.5g KOH、132.2g 3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷,搅拌均匀,然 后用恒温滴液漏斗滴加43.2g去离子水,滴加完成后升温至75℃,反应2h, 得到第二反应混合物。
(3)将步骤(2)得到的第二反应混合物进行升温蒸馏至温度到85℃, 完成蒸馏,再加入230g甲苯,升温至110℃反应3h,降温后加入2.02g乙酸, 水洗至中性,取油相减压蒸馏脱除低分子,得到淡黄色透明的有机硅增粘剂 201.0g。
本发明实施例4提供的有机硅增粘剂的表达式为:
(PhSiO3/2)0.50(R2MeSiO2/2)0.32(Me2ViSiO1/2)0.18 式(I-4);
其中,R2为3-缩水甘油醚氧基丙基,Ph为苯基,Me为甲基,Vi为乙烯 基。
经检测,本发明实施例4提供的有机硅增粘剂的折射率为1.5088,乙烯 基含量为3.62wt%。
实施例5
(1)向1000mL三口烧瓶中加入158.6g苯基三甲氧硅烷、55.9g四甲基 二乙烯基二硅氧烷和0.35g三氟甲磺酸,搅拌均匀,然后用恒温滴液漏斗滴 加51.8g去离子水,滴加完成后升温至75℃,反应2h,得到第一反应混合物。
(2)降温至50℃以下,在搅拌下向步骤(1)得到的反应混合物中加入 1.5g KOH、110.2g 3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷,搅拌均匀,然 后用恒温滴液漏斗滴加36.0g去离子水,滴加完成后升温至75℃,反应2h, 得到第二反应混合物。
(3)将步骤(2)得到的第二反应混合物进行升温蒸馏至温度到85℃, 完成蒸馏,再加入230g甲苯,升温至110℃反应3h,降温后加入1.87g乙酸, 水洗至中性,取油相减压蒸馏脱除低分子,得到淡黄色透明的有机硅增粘剂 204.9g。
本发明实施例5提供的有机硅增粘剂的表达式为:
(PhSiO3/2)0.47(R2MeSiO2/2)0.26(Me2ViSiO1/2)0.27 式(I-5);
其中,R2为3-缩水甘油醚氧基丙基,Ph为苯基,Me为甲基,Vi为乙烯 基。
经检测,本发明实施例5提供的有机硅增粘剂的折射率为1.5027,乙烯 基含量为5.66wt%。
实施例6
(1)向1000mL三口烧瓶中加入158.6g苯基三甲氧硅烷、93.2g四甲基 二乙烯基二硅氧烷和0.35g三氟甲磺酸,搅拌均匀,然后用恒温滴液漏斗滴 加51.8g去离子水,滴加完成后升温至70℃,反应2h,得到第一反应混合物。
(2)降温至50℃以下,在搅拌下向步骤(1)得到的反应混合物中加入 1.34g KOH、88.1g 3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷,搅拌均匀,然 后用恒温滴液漏斗滴加28.8g去离子水,滴加完成后升温至75℃,反应2h, 得到第二反应混合物。
(3)将步骤(2)得到的第二反应混合物进行升温蒸馏至温度到85℃, 完成蒸馏,再加入240g甲苯,升温至110℃反应3h,降温后加入1.73g乙酸, 水洗至中性,取油相减压蒸馏脱除低分子,得到淡黄色透明的有机硅增粘剂 218.6g。
本发明实施例6提供的有机硅增粘剂的表达式为:
(PhSiO3/2)0.46(R2MeSiO2/2)0.19(Me2ViSiO1/2)0.35 式(I-6);
其中,R2为3-缩水甘油醚氧基丙基,Ph为苯基,Me为甲基,Vi为乙烯 基。
经检测,本发明实施例6提供的有机硅增粘剂的折射率为1.4981,乙烯 基含量为7.70wt%。
实施例7
(1)向1000mL三口烧瓶中加入119.0g苯基三甲氧硅烷、73.3g二苯基 二甲氧基硅烷、37.3g四甲基二乙烯基二硅氧烷和0.35g三氟甲磺酸,搅拌均 匀,然后用恒温滴液漏斗滴加51.8g去离子水,滴加完成后升温至75℃,反 应2h,得到第一反应混合物。
(2)降温至50℃以下,在搅拌下向步骤(1)得到的反应混合物中加入 1.5g KOH、88.1g 3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷,搅拌均匀,温 度控制在50℃,然后用恒温滴液漏斗滴加28.8g去离子水,滴加完成后升温 至75℃,反应2h,得到第二反应混合物。
(3)将步骤(2)得到的第二反应混合物进行升温蒸馏至温度到85℃, 完成蒸馏,再加入210g甲苯,升温至110℃反应3h,降温后加入3.04g浓盐 酸,水洗至中性,取油相减压蒸馏脱除低分子,得到淡黄色透明的有机硅增 粘剂103.7g。
本发明实施例7提供的有机硅增粘剂的表达式为:
(PhSiO3/2)0.40(Ph2SiO2/2)0.20(R2MeSiO2/2)0.22(Me2ViSiO1/2)0.18 式(I-7);
其中,R2为3-缩水甘油醚氧基丙基,Ph为苯基,Me为甲基,Vi为乙烯 基。
经检测,本发明实施例7提供的有机硅增粘剂的折射率为1.5216,乙烯 基含量为3.34wt%。
实施例8
(1)将40.2g粘度为14000cp的基料(质量比为3:1的苯基乙烯基硅树脂 与苯基含氢硅油)的基料、7.03g苯基乙烯基硅油、2.77g苯基含氢硅油、0.65g 实施例1提供的有机硅增粘剂、0.12g抑制剂混合均匀,再加入0.25g高折射率 铂催化剂混合均匀,在真空度为0.1MPa下脱泡30min,得到LED高折封装硅胶。
(2)分别以PPA、铝片和钢片为基材,按100℃/1h+150℃/3h对得到的LED 高折封装硅胶进行固化,制备得到待测试样。
实施例9
(1)将40.2g粘度为14000cp的基料(质量比为3:1的苯基乙烯基硅树脂 与苯基含氢硅油)的基料、7.03g苯基乙烯基硅油、2.77g苯基含氢硅油、0.65g 实施例2提供的有机硅增粘剂、0.12g抑制剂混合均匀,再加入0.25g高折射率 铂催化剂混合均匀,在真空度为0.1MPa下脱泡30min,得到LED高折封装硅胶。
(2)分别以PPA、铝片和钢片为基材,按100℃/1h+150℃/3h对得到的LED 高折封装硅胶进行固化,制备得到待测试样。
实施例10
(1)将40.2g粘度为14000cp的基料(质量比为3:1的苯基乙烯基硅树脂 与苯基含氢硅油)的基料、7.03g苯基乙烯基硅油、2.77g苯基含氢硅油、0.65g 实施例3提供的有机硅增粘剂、0.12g抑制剂混合均匀,再加入0.25g高折射率 铂催化剂混合均匀,在真空度为0.1MPa下脱泡30min,得到LED高折封装硅胶。
(2)分别以PPA、铝片和钢片为基材,按100℃/1h+150℃/3h对得到的LED 高折封装硅胶进行固化,制备得到待测试样。
实施例11
(1)将40.2g粘度为14000cp的基料(质量比为3:1的苯基乙烯基硅树脂 与苯基含氢硅油)的基料、7.03g苯基乙烯基硅油、2.77g苯基含氢硅油、0.65g 实施例4提供的有机硅增粘剂、0.12g抑制剂混合均匀,再加入0.25g高折射率 铂催化剂混合均匀,在真空度为0.1MPa下脱泡30min,得到LED高折封装硅胶。
(2)分别以PPA、铝片和钢片为基材,按100℃/1h+150℃/3h对得到的LED 高折封装硅胶进行固化,制备得到待测试样。
实施例12
(1)将40.2g粘度为14000cp的基料(质量比为3:1的苯基乙烯基硅树脂 与苯基含氢硅油)的基料、7.03g苯基乙烯基硅油、2.77g苯基含氢硅油、0.65g 实施例5提供的有机硅增粘剂、0.12g抑制剂混合均匀,再加入0.25g高折射率 铂催化剂混合均匀,在真空度为0.1MPa下脱泡30min,得到LED高折封装硅胶。
(2)分别以PPA、铝片和钢片为基材,按100℃/1h+150℃/3h对得到的LED 高折封装硅胶进行固化,制备得到待测试样。
实施例13
(1)将40.2g粘度为14000cp的基料(质量比为3:1的苯基乙烯基硅树脂 与苯基含氢硅油)的基料、7.03g苯基乙烯基硅油、2.77g苯基含氢硅油、0.65g 实施例6提供的有机硅增粘剂、0.12g抑制剂混合均匀,再加入0.25g高折射率 铂催化剂混合均匀,在真空度为0.1MPa下脱泡30min,得到LED高折封装硅胶。
(2)分别以PPA、铝片和钢片为基材,按100℃/1h+150℃/3h对得到的LED 高折封装硅胶进行固化,制备得到待测试样。
实施例14
(1)将40.2g粘度为14000cp的基料(质量比为3:1的苯基乙烯基硅树脂 与苯基含氢硅油)的基料、7.03g苯基乙烯基硅油、2.77g苯基含氢硅油、0.65g 实施例7提供的有机硅增粘剂、0.12g抑制剂混合均匀,再加入0.25g高折射率 铂催化剂混合均匀,在真空度为0.1MPa下脱泡30min,得到LED高折封装硅胶。
(2)分别以PPA、铝片和钢片为基材,按100℃/1h+150℃/3h对得到的LED 高折封装硅胶进行固化,制备得到待测试样。
对比例1
(1)将40.2g粘度为14000cp的基料(质量比为3:1的苯基乙烯基硅树脂 与苯基含氢硅油)的基料、7.03g苯基乙烯基硅油、2.77g苯基含氢硅油、0.12g 抑制剂混合均匀,再加入0.25g高折射率铂催化剂混合均匀,在真空度为0.1MPa 下脱泡30min,得到LED高折封装硅胶。
(2)分别以PPA、铝片和钢片为基材,按100℃/1h+150℃/3h对得到的LED 高折封装硅胶进行固化,制备得到待测试样。
对比例2
(1)将40.2g粘度为14000cp的基料(质量比为3:1的苯基乙烯基硅树脂 与苯基含氢硅油)的基料、7.03g苯基乙烯基硅油、2.77g苯基含氢硅油、0.65g KH560、0.12g抑制剂混合均匀,再加入0.25g高折射率铂催化剂混合均匀,在 真空度为0.1MPa下脱泡30min,得到LED高折封装硅胶。
(2)分别以PPA、铝片和钢片为基材,按100℃/1h+150℃/3h对得到的LED 高折封装硅胶进行固化,制备得到待测试样。
采用万能拉力机按照GB/T 7124-2008分别对实施例8~14及对比例1~2提 供的待测试样进行性能测试,结果参见表1所示。
表1实施例8~14及对比例1~2提供的待测试样的性能数据
由表1可知,本发明实施例1~7提供的有机硅增粘剂具有较好的增粘效 果,适合在LED高折封装硅胶中应用。
所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本 发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见 的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下, 在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例, 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种有机硅增粘剂的制备方法,包括以下步骤:
a)将四甲基二乙烯基二硅氧烷、苯基硅氧烷和酸催化剂混合,再加水进行第一次反应,得到第一反应混合物;
b)将步骤a)得到的第一反应混合物与含环氧基的硅氧烷、碱催化剂混合,再加水进行第二次反应,得到第二反应混合物;
c)将步骤b)得到的第二反应混合物进行除小分子处理,再加入芳香烃进行第三次反应,反应产物依次经中和、漂洗和减压蒸馏,得到有机硅增粘剂;所述芳香烃为甲苯或二甲苯;
所述有机硅增粘剂,具有式(I)所示通式:
(R1SiO3/2)a(R2 2SiO2/2)b(Me2ViSiO1/2)c 式(I);
其中,a+b+c=1,0≤a<1,0≤b<1,0<c<1;R1和R2独立地选自苯基、3-缩水甘油醚氧基丙基和甲基中的一种或多种;Me为甲基,Vi为乙烯基。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述R1中包括苯基,所述苯基的含量大于等于50mol%。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中所述苯基硅氧烷选自苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷和甲基苯基二乙氧基硅烷中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中所述酸催化剂选自盐酸、硫酸、乙酸和三氟甲磺酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中所述第一次反应的温度为30℃~80℃,时间为2h~6h。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤b)中所述含环氧基的硅氧烷选自3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤b)中所述第二次反应的温度为30℃~80℃,时间为2h~6h。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤c)中所述第三次反应的温度为90℃~120℃,时间为2h~6h。
9.一种权利要求1~8任一项所述的有机硅增粘剂的制备方法制备得到的有机硅增粘剂在LED高折封装硅胶中的应用。
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