CN114605626A - 一种含芴基的有机硅化合物及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光学膜材料技术领域,本发明公开了一种含芴基的有机硅化合物及其制备方法与应用。本发明所提供的光敏性有机硅材料与现有光学膜材料相比,具有高耐热性、高透明性、高折光率和高疏水性特点,可广泛应用于增亮膜等光学薄膜领域。同时本发明还提供所述光敏性有机硅材料的制备方法,该方法具有反应温和、无有害物排放、绿色环保的特点。为发展工艺简单,能耗低,且对环境无影响的高折光率的光敏性有机硅材料的制备奠定了基础。
Description
技术领域
本发明涉及光学膜材料技术领域,尤其涉及一种含芴基的有机硅化合物及其制备方法与应用。
背景技术
Mini/Micro LED作为液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)中的一种新型平板显示技术,与传统LCD显示相比具有更高的对比度和亮度。增亮光学膜是其中一个重要的组件,增亮膜中具有的微米级棱镜结构可以令散射的光线发生一定程度的反射和折射,并以特定的角度射出,达到提高亮度、增强显示质量等效果。
增亮膜上的微棱镜结构主要通过高折光率的光敏聚合物固化成型,微棱镜的折光率决定了增亮膜的光学性能,微棱镜的折光率越高,其出光效率则越高。目前用于制备微棱镜的聚合物主要是含有芴环结构的Cardo环聚合物,其具有高折光率(1.60~1.63)和低双反射率(△n=1.0×10-3)的特点。专利CN103980473B揭示了一种主链上含有芴环骨架结构的光敏低聚物,专利CN101367893B也揭示了一种可用于制造增亮膜的含芴聚合物,但因为主链中含有大量刚性苯环结构,普遍具有脆性大、易开裂的缺点,在模组工作时,长时间接触高发热量元器件时容易导致微结构开裂破损,降低其增亮效果。
而有机硅材料由于具有高柔性、高耐热性、高透明性等特点,用于制备增亮膜可提高膜层的柔韧性、耐热性等各项性能。专利CN103130982B揭示了含氯硅烷与双酚芴通过缩合反应制备含硅氧烷链段的耐高温芴基环氧树脂,但其制备过程中会产生大量腐蚀性的氯化氢气体,对于生产设备和副产物后处理具有较高的要求,该组合物需在170~250℃环境下长时间烘烤固化,在消耗大量能量的同时也降低生产效率。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种含芴基的有机硅化合物及其制备方法与应用,本发明所提供的光敏性有机硅化合物在无需添加无机填料的情况下,折光率可达1.60,同时具备光敏性,大幅缩短固化时间,同时本发明提供的制备方法反应温和、无有害物排放、绿色环保,解决了产生大量腐蚀性的气体,消耗大量资源,污染环境的问题。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明提供了一种含芴基的有机硅化合物,所述含芴基的有机硅化合物具有通式一所示结构:
其中,R1独立的为甲基、苯基或萘基;R2独立的为氢原子或甲基;R3独立的为C2~C6的烷基或C6~C10的芳撑基;R4为氢原子或甲基;n选自0~4中的任一整数;m选自2或3;x选自1~10的任一整数;y选自2~8的任一整数。
本发明还提供了所述含芴基的有机硅化合物的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1:将具有结构式Ⅰ的含芴化合物、具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物、催化剂A和溶剂混合,得反应液,之后进行酯化反应得到具有结构式Ⅲ的反应液;
步骤S2:将步骤S1制得具有结构式Ⅲ的反应液、阻聚剂B、具有结构式Ⅳ的化合物、具有结构式Ⅴ的化合物混合,反应得到具有结构式Ⅵ的反应液;
结构式Ⅵ的结构为
步骤S3:向步骤S2制得具有结构式Ⅵ的反应液中滴加含有催化剂C的水溶液,进行水解反应,得到含通式一的溶液,之后进行二氯甲烷萃取得含通式一的二氯甲烷溶液;
步骤S4,将步骤S3得到的含通式一的二氯甲烷溶液蒸馏,得到含芴基的有机硅化合物;
其中,R1为甲基、苯基、萘基中的一种;R2为氢原子或甲基;R3为C2~C6的烷基或C6~C10的芳撑基;R4为氢原子或甲基,R5为甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基中的一种;n为1~10之间的任一整数;x为1~10的任一整数。
作为优选,步骤S1中,所述溶剂为1,4-二氧六环、甲苯、二甲苯、苯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种;所述具有结构式Ⅰ的含芴化合物和具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物的摩尔比为1:1.05~2.05,反应液的质量浓度为10~50%;所述酯化反应的温度为90~110℃,酯化反应的时间为2~5h;所述催化剂A的用量为具有结构式Ⅰ的含芴化合物和具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物总质量的0.1~2.5%。
作为优选,步骤S2中,所述阻聚剂B为邻甲基对苯二酚、氢醌、2,5-二甲基对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲苯酚、4-甲氧基苯酚中的一种或多种;所述阻聚剂B的添加量为具有结构式Ⅰ的含芴化合物、具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物、具有结构式Ⅳ的化合物和具有结构式Ⅴ的化合物总质量的0.1~5%;所述具有结构式Ⅳ的化合物和具有结构式Ⅴ的化合物的环氧基与具有结构式Ⅲ的反应液的羧基的摩尔比为1~1.2:1,具有结构式Ⅳ的化合物与具有结构式Ⅴ的化合物的质量比为1:0.1~9;所述反应的温度为90~110℃,反应的时间为2~5h。
作为优选,所述催化剂A为四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、硫酸、氯化氢、对甲苯磺酸、无水碳酸钾、三乙胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺、三甲基苄基氯化铵、三苯基膦中的一种或多种。
作为优选,步骤S3中,所述催化剂C为硫酸、氯化氢、三氟甲烷磺酸、对甲苯磺酸、氢氧化钾、氢氧化钠、无水碳酸钾、三乙胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺中的一种或多种;所述催化剂C的添加量为具有结构式Ⅰ的含芴化合物、具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物、具有结构式Ⅳ的化合物和具有结构式Ⅴ的化合物总质量的0.05%~2.5%,含有催化剂C的水溶液为催化剂C与水的质量比为0.1:4~12的混合液;所述水解反应的温度为50~100℃,水解反应的时间为2~5h;所述含通式一的二氯甲烷溶液的浓度为10~50%。
作为优选,步骤S4中,所述蒸馏的真空度≥0.1MPa,蒸馏的温度为90~150℃,蒸馏的时间为1~3h。
本发明还提供了权利要求1所述含芴基的有机硅化合物在高折光率的光敏性有机硅材料中的应用,所述高折光率的光敏性有机硅材料由包括以下重量份数的原料制备得到:
含芴基的有机硅化合物10~60份、光敏性活性单体30~70份、光敏性活性稀释剂10~50份、自由基型光引发剂0.1~6份。
作为优选,所述光敏性活性单体为9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、(6乙氧基)双酚芴二丙烯酸酯、(8乙氧基)双酚芴二丙烯酸酯、(10乙氧基)双酚芴二丙烯酸酯中的一种或多种;所述光敏性活性稀释剂为邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯、苯氧基苄基丙烯酸酯、联苯甲醇丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或多种;所述自由基型光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦中的一种或多种。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明有益效果如下:
1、本发明所提供的光敏性有机硅组合物在无需添加无机填料的情况下,折光率可达1.60,同时具备光固化特性,大幅提高生产效率;
2、本发明所述光敏性有机硅材料的制备方法,具有反应温和、无有害物排放、绿色环保的特点。
具体实施方式
本发明提供了一种含芴基的有机硅化合物,所述含芴基的有机硅化合物具有通式一所示结构:
其中,R1独立的优选为甲基、苯基或萘基,进一步优选为甲基或萘基;R2独立的优选为氢原子或甲基,进一步优选为氢原子;R3独立的优选为C2~C6的烷基或C6~C10的芳撑基,进一步优选为C3~C5的烷基或C8~C9的芳撑基;R4优选为氢原子或甲基,进一步优选为甲基;n优选为0~4中的任一整数,进一步优选为1~3的任一整数,具体为1或2或3;m优选为2或3,进一步优选为2;x优选为1~10的任一整数,进一步优选为3~6的任一整数;y优选为2~8的任一整数,进一步优选为4或5。
本发明还提供了所述含芴基的有机硅化合物的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1:将具有结构式Ⅰ的含芴化合物、具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物、催化剂A和溶剂混合,得反应液,之后进行酯化反应得到具有结构式Ⅲ的反应液;
步骤S2:将步骤S1制得具有结构式Ⅲ的反应液、阻聚剂B、具有结构式Ⅳ的化合物、具有结构式Ⅴ的化合物混合,反应得到具有结构式Ⅵ的反应液;
结构式Ⅵ的结构为
步骤S3:向步骤S2制得具有结构式Ⅵ的反应液中滴加含有催化剂C的水溶液,进行水解反应,得到含通式一的溶液,之后进行二氯甲烷萃取得含通式一的二氯甲烷溶液;
步骤S4,将步骤S3得到的含通式一的二氯甲烷溶液蒸馏,得到含芴基的有机硅化合物;
其中,R1独立的优选为甲基、苯基或萘基,进一步优选为苯基或萘基;R2独立的优选为氢原子或甲基,进一步优选为氢原子;R3独立的优选为C2~C6的烷基或C6~C10的芳撑基,进一步优选为C6~C10的芳撑基;R4独立的优选为氢原子或甲基,进一步优选为甲基;R5独立的优选为甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基中的一种,进一步优选为乙基、丙基、正丁基中的一种;n优选为1~10之间的任一整数,进一步优选为3~8之间的任一整数;x优选为1~10的任一整数,进一步优选为3~6的任一整数。
在本发明中,步骤S1中,所述溶剂为1,4-二氧六环、甲苯、二甲苯、苯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种,进一步优选为1,4-二氧六环、甲苯、二甲苯中的一种或多种;所述具有结构式Ⅰ的含芴化合物和具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物的摩尔比优选为1:1.05~2.05,进一步优选为1:(1.5~1.75);反应液的质量浓度优选为10~50%,进一步优选为20~40%;所述酯化反应的温度优选为90~110℃,进一步优选为100~105℃;酯化反应的时间优选为2~5h,进一步优选为3~4h;所述催化剂A的用量优选为具有结构式Ⅰ的含芴化合物和具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物总质量的0.1~2.5%,进一步优选为具有结构式Ⅰ的含芴化合物和具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物总质量的0.5~1.5%。
在本发明中,步骤S2中,所述阻聚剂B优选为邻甲基对苯二酚、氢醌、2,5-二甲基对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲苯酚、4-甲氧基苯酚中的一种或多种,进一步优选为邻甲基对苯二酚、氢醌、2,6-二叔丁基对甲苯酚中的一种或多种;所述阻聚剂B的添加量优选为具有结构式Ⅰ的含芴化合物、具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物、具有结构式Ⅳ的化合物和具有结构式Ⅴ的化合物总质量的0.1~5%,进一步优选为具有结构式Ⅰ的含芴化合物、具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物、具有结构式Ⅳ的化合物和具有结构式Ⅴ的化合物总质量的2.5~4.5%;所述具有结构式Ⅳ的化合物和具有结构式Ⅴ的化合物的环氧基与具有结构式Ⅲ的反应液的羧基的摩尔比为1~1.2:1,进一步优选为1.05~1.1:1;具有结构式Ⅳ的化合物与具有结构式Ⅴ的化合物的质量比优选为1:0.1~9,进一步优选为1:1.05~1.1;所述反应的温度优选为90~110℃,进一步优选为100~105℃;反应的时间优选为2~5h,进一步优选为3~4h。
在本发明中,所述催化剂A优选为四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、硫酸、氯化氢、对甲苯磺酸、无水碳酸钾、三乙胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺、三甲基苄基氯化铵、三苯基膦中的一种或多种,进一步优选为四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、氯化氢、对甲苯磺酸、无水碳酸钾、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺、三苯基膦中的一种或多种。
在本发明中,步骤S2中,所述混合的方式为:将步骤S1制得具有结构式Ⅲ的反应液中加入催化剂A和阻聚剂B,之后在90~110℃下缓慢滴加具有结构式Ⅳ的化合物和具有结构式Ⅴ的化合物。
在本发明中,步骤S3中,所述催化剂C优选为硫酸、氯化氢、三氟甲烷磺酸、对甲苯磺酸、氢氧化钾、氢氧化钠、无水碳酸钾、三乙胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺中的一种或多种,进一步优选为三氟甲烷磺酸、对甲苯磺酸、无水碳酸钾、三乙胺、N,N-二甲基苄胺中的一种或多种;所述催化剂C的添加量优选为具有结构式Ⅰ的含芴化合物、具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物、具有结构式Ⅳ的化合物和具有结构式Ⅴ的化合物总质量的0.05%~2.5%,进一步优选为具有结构式Ⅰ的含芴化合物、具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物、具有结构式Ⅳ的化合物和具有结构式Ⅴ的化合物总质量的0.3~2.1%;含有催化剂C的水溶液优选为催化剂C与水的质量比为0.1:4~12的混合液,进一步优选为催化剂C与水的质量比为0.1:7~9的混合液;所述水解反应的温度优选为50~100℃,进一步优选为60~80℃;水解反应的时间优选为2~5h,进一步优选为3~4h;所述含通式一的二氯甲烷溶液的浓度优选为10~50%,进一步优选为20~40%。
在本发明中,步骤S4中,所述蒸馏的真空度优选为≥0.1MPa,进一步优选为≥0.05MPa;蒸馏的温度优选为90~150℃,进一步优选为100~130℃;蒸馏的时间优选为1~3h,进一步优选为2~2.5h。
在本发明中,所述含芴基的有机硅化合物的制备的反应式如下:步骤S1:
步骤S2:
本发明还提供了权利要求1所述含芴基的有机硅化合物在高折光率的光敏性有机硅材料中的应用,所述高折光率的光敏性有机硅材料由包括以下重量份数的原料制备得到:
含芴基的有机硅化合物10~60份、光敏性活性单体30~70份、光敏性活性稀释剂10~50份、自由基型光引发剂0.1~6份。
在本发明中,所述含芴基聚酯链段的聚硅氧烷优选为10~60份,进一步优选为20~40份;
在本发明中,所述光敏性活性单体优选为30~70份,进一步优选为35~50份;
在本发明中,所述光敏性活性稀释剂优选为10~50份,进一步优选为20~35份;
在本发明中,所述自由基型光引发剂优选为0.1~6份,进一步优选为1~5份。
在本发明中,所述光敏性活性单体优选为9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、(6乙氧基)双酚芴二丙烯酸酯、(8乙氧基)双酚芴二丙烯酸酯、(10乙氧基)双酚芴二丙烯酸酯中的一种或多种,进一步优选为9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴;所述光敏性活性稀释剂优选为邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯、苯氧基苄基丙烯酸酯、联苯甲醇丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或多种,进一步优选为邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸羟乙酯;所述自由基型光引发剂优选为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦中的一种或多种,进一步优选为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮和/或1-羟基环已基苯基甲酮。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
含芴基的有机硅化合物a-1的制备:
步骤1):向装有温度计、磁搅拌子和冷凝管的三口烧瓶中加入88g的9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴、52g的邻苯二甲酸酐、1g四丁基溴化铵,加入450mL的1,4-二氧六环溶解,升温至100℃后在氮气保护下恒温反应3h;
步骤2):再向三口烧瓶中缓慢滴加含21g的γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、36g的甲基丙烯酸缩水甘油酯和1g的4-甲氧基苯酚的混合液,继续恒温反应3h;
步骤3):降温至80℃,缓慢滴加含12g的去离子水和0.1g的三氟甲烷磺酸的混合液,水解缩合3h,加入300mL的二氯甲烷萃取产物后加入去离子水反复水洗至中性,过滤除去杂质;
步骤4):在真空度≥0.1MPa,温度为120℃,时间为2h的条件下蒸馏除去溶剂和低分子物,获得含芴基的有机硅化合物a-1。
实施例2
含芴基的有机硅化合物a-2的制备:
步骤1):向装有温度计、磁搅拌子和冷凝管的三口烧瓶中加入88g的9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴、44g的邻苯二甲酸酐、0.7g四丁基溴化铵,加入450mL的1,4-二氧六环溶解,升温至100℃后在氮气保护下恒温反应3h;
步骤2):再向三口烧瓶中缓慢滴加含24g的γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、14g的甲基丙烯酸缩水甘油酯和0.7g的4-甲氧基苯酚的混合液,继续恒温反应3h;
步骤3):降温至80℃,缓慢滴加含8g的去离子水和0.1g的三氟甲烷磺酸的混合液,水解缩合3h,加入300mL的二氯甲烷萃取产物后加入去离子水反复水洗至中性,过滤除去杂质;
步骤4):在真空度≥0.1MPa,温度为120℃,时间为2h的条件下蒸馏除去溶剂和低分子物,获得含芴基的有机硅化合物a-2。
实施例3
含芴基的有机硅化合物a-3的制备:
步骤1):向装有温度计、磁搅拌子和冷凝管的三口烧瓶中加入88g的9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴、37g的邻苯二甲酸酐、0.7g四丁基溴化铵,加入450mL的1,4-二氧六环溶解,升温至100℃后在氮气保护下恒温反应3h;
步骤2):再向三口烧瓶中缓慢滴加含12g的γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、7g的甲基丙烯酸缩水甘油酯和0.7g的4-甲氧基苯酚的混合液,继续恒温反应3h;
步骤3):降温至80℃,缓慢滴加含4g的去离子水和0.1g的三氟甲烷磺酸的混合液,水解缩合3h,加入300mL的二氯甲烷萃取产物后加入去离子水反复水洗至中性,过滤除去杂质;
步骤4):在真空度≥0.1MPa,温度为120℃,时间为2h的条件下蒸馏除去溶剂和低分子物,获得含芴基的有机硅化合物a-3。
实施例4
光敏性有机硅材料A-1的制备:
将182g的含芴基的有机硅化合物a-1、164g含芴基的光敏性活性单体9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、109g光敏性活性稀释剂邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯和22g自由基型光引发剂2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮混合,得到光敏性有机硅材料A-1。
实施例5
光敏性有机硅材料A-2的制备:
将160g的含芴基的有机硅化合物a-2、144g含芴基的光敏性活性单体9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、96g光敏性活性稀释剂邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯和20g自由基型光引发剂2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮混合,得到光敏性有机硅材料A-2。
实施例6
光敏性有机硅材料A-3的制备:
将139g的含芴基的有机硅化合物a-2、125g含芴基的光敏性活性单体9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、83g光敏性活性稀释剂邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯和17g自由基型光引发剂2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮混合,得到光敏性有机硅材料A-3。
对比例1
含芴基的化合物b-1的制备:
步骤1):向装有温度计、磁搅拌子和冷凝管的三口烧瓶中加入88g的9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴、59g的邻苯二甲酸酐、1g四丁基溴化铵,加入450mL的1,4-二氧六环溶解,升温至100℃后在氮气保护下恒温反应3h;
步骤2):再向三口烧瓶中缓慢滴加含向烧瓶中加入57g的甲基丙烯酸缩水甘油酯和1g的4-甲氧基苯酚的混合液,继续恒温反应3h;
步骤3):加入183g的9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、122g的邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯和16g的2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮,搅拌混合均匀,减压脱除溶剂,获得含芴基的化合物b-1。
对比例2
光敏性材料B-1的制备:
将204g的含芴基的有机硅化合物b-1、183g含芴基的光敏性活性单体9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、122g光敏性活性稀释剂邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯和25g自由基型光引发剂2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮混合,减压脱除溶剂,得到光敏性材料B-1。
对实施例4~6和对比例2所得材料在辐照强度为80mW·cm-2的365nm UV LED光源照射30s的相同条件下完成光固化并检测其性能,结果如表1所示。
表1各项性能的检测结果
由表1可知,本发明所制备的光敏性有机硅材料在光固化后,与对比例比较,有机硅链段提高了组合物的热稳定性,疏水性及透光率,所制得的有机硅组合物也具有高折光率,适合用于制备带微结构的光学膜。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
2.权利要求1所述含芴基的有机硅化合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1:将具有结构式Ⅰ的含芴化合物、具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物、催化剂A和溶剂混合,得反应液,之后进行酯化反应得到具有结构式Ⅲ的反应液;
步骤S2:将步骤S1制得具有结构式Ⅲ的反应液、阻聚剂B、具有结构式Ⅳ的化合物、具有结构式Ⅴ的化合物混合,反应得到具有结构式Ⅵ的反应液;
结构式Ⅵ的结构为
步骤S3:向步骤S2制得具有结构式Ⅵ的反应液中滴加含有催化剂C的水溶液,进行水解反应,得到含通式一的溶液,之后进行二氯甲烷萃取得含通式一的二氯甲烷溶液;
步骤S4,将步骤S3得到的含通式一的二氯甲烷溶液蒸馏,得到含芴基的有机硅化合物;
其中,R1为甲基、苯基、萘基中的一种;R2为氢原子或甲基;R3为C2~C6的烷基或C6~C10的芳撑基;R4为氢原子或甲基,R5为甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基中的一种;n为1~10之间的任一整数;x为1~10的任一整数。
3.根据权利要求2所述含芴基的有机硅化合物的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述溶剂为1,4-二氧六环、甲苯、二甲苯、苯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种;所述具有结构式Ⅰ的含芴化合物和具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物的摩尔比为1:1.05~2.05,反应液的质量浓度为10~50%;所述酯化反应的温度为90~110℃,酯化反应的时间为2~5h;所述催化剂A的用量为具有结构式Ⅰ的含芴化合物和具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物总质量的0.1~2.5%。
4.根据权利要求3所述含芴基的有机硅化合物的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述阻聚剂B为邻甲基对苯二酚、氢醌、2,5-二甲基对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲苯酚和4-甲氧基苯酚中的一种或多种;所述阻聚剂B的添加量为具有结构式Ⅰ的含芴化合物、具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物、具有结构式Ⅳ的化合物和具有结构式Ⅴ的化合物总质量的0.1%~5%;所述具有结构式Ⅳ的化合物和具有结构式Ⅴ的化合物的环氧基与具有结构式Ⅲ的反应液的羧基的摩尔比为1~1.2:1,具有结构式Ⅳ的化合物与具有结构式Ⅴ的化合物的质量比为1:0.1~9;所述反应的温度为90~110℃,反应的时间为2~5h。
5.根据权利要求3或4所述含芴基的有机硅化合物的制备方法,其特征在于,所述催化剂A为四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、硫酸、氯化氢、对甲苯磺酸、无水碳酸钾、三乙胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺、三甲基苄基氯化铵、三苯基膦中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述含芴基的有机硅化合物的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述催化剂C为硫酸、氯化氢、三氟甲烷磺酸、对甲苯磺酸、氢氧化钾、氢氧化钠、无水碳酸钾、三乙胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺中的一种或多种;所述催化剂C的添加量为具有结构式Ⅰ的含芴化合物、具有结构式Ⅱ的二元酸酐类化合物、具有结构式Ⅳ的化合物和具有结构式Ⅴ的化合物总质量的0.05%~2.5%,含有催化剂C的水溶液为催化剂C与水的质量比为0.1:4~12的混合液;所述水解反应的温度为50~100℃,水解反应的时间为2~5h;所述含通式一的二氯甲烷溶液的浓度为10%~50%。
7.根据权利要求2所述含芴基的有机硅化合物的制备方法,其特征在于,步骤S4中,所述蒸馏的真空度≥0.1MPa,蒸馏的温度为90~150℃,蒸馏的时间为1~3h。
8.权利要求1所述含芴基的有机硅化合物在高折光率的光敏性有机硅材料中的应用,其特征在于,所述高折光率的光敏性有机硅材料由包括以下重量份数的原料制备得到:
含芴基的有机硅化合物10~60份、光敏性活性单体30~70份、光敏性活性稀释剂10~50份、自由基型光引发剂0.1~6份。
9.根据权利要求8所述含芴基的有机硅化合物在高折光率的光敏性有机硅材料中的应用,其特征在于,所述光敏性活性单体为9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、(6乙氧基)双酚芴二丙烯酸酯、(8乙氧基)双酚芴二丙烯酸酯、(10乙氧基)双酚芴二丙烯酸酯中的一种或多种;所述光敏性活性稀释剂为邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯、苯氧基苄基丙烯酸酯、联苯甲醇丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或多种;所述自由基型光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦中的一种或多种。
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