笼型枝状有机硅树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种笼型枝状有机硅树脂，其结构式为：SiOm(CH3)x(C6H5)y[CH2CHMSi(SiO)n(CH3)a(C6H5)bR]z，或，SiOm(CH3)x(C6H5)y[SiCH2CH2(SiO)n(CH3)a(C6H5)bR]z；其中，1<m≤2，0≤x<1，0≤Y<1，0.6≤z＜2，1<n≤206，0<a<n，0<b<n，且a+b＝n；M为H或CH3COOCH2CH2CH2；R为乙烯基或硅氢基。本发明专利技术笼型枝状有机硅树脂可作为加成型硅胶原料使用应用于LED的封装胶，可以明显提高固化物的韧性和机械强度，制备得到的LED封装胶具有较高的折光率和优异的透光性能。

【技术实现步骤摘要】
笼型枝状有机硅树脂及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料
，特别是涉及一种笼型枝状有机硅树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
LED(LightingEmittingDiode)即发光二极管，是一种半导体发光材器材。作为一种节能环保的新型光源，世界各国都在积极推广使用。对于该类型的发光元件的封装材料，一方面需要具备从外部保护发光光源的机械强度、另一方面需要该类材料具有很高的出光效率，即高透明性和高折光指数。另外，对于LED用加成型有机硅封装材料而言，如何有效地解决它们与基体的粘结性是目前该领域研究热点问题之一。由于耐老化性能差的问题，传统LED用封装胶环氧树脂(EP)、聚氨酯(PU)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等逐渐退出历史舞台，取而代之的是高性能的有机硅材料。有机硅材料中Si-O键能(443.7KJ/mol)较高，离子化倾向(51％)较大，具备良好热稳定性和耐候性，是LED用封装材料理想的选材。当然，有机硅材料作为LED用封装材料也还存在很多问题需要解决。第一个急需解决的问题是加成型硅酮密封胶对基体的粘接性能，国内外解决加成型硅胶的方法主要有两条途径：一是向原料体系中添加增粘剂，该法具有一定的狭隘性，也就是说特定的硅氧烷体系需要制备特定的增粘剂，而且增粘剂的加入可能会影响体系透明性；二是通过分子结构设计向聚硅氧烷分子中引进环氧基、烷氧基、丙烯酰基等极性基团，道康宁和信越化学公司将环氧基结合到硅氧键高分子的侧链，同时因乙烯基苯基树脂的添加，使封装胶里的环氧基含量较少，导致封装胶的粘接性不够，容易产生剥离现象。第二个需要解决的问题是加成型硅酮密封胶力学性能，一般来说不添加任何填料的透明硅酮密封胶的力学性能较差，而添加填料后会影响其透明性。另外，国内很多加成型原料固化反应成型的材料在硬度和韧性上不能兼具。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是提供一种笼型枝状有机硅树脂，该有机硅树脂应用于LED封装胶，具有优良的力学性能(兼具良好的韧性和较高硬度)、良好的粘接性和高透明性。具体的技术方案如下：一种笼型枝状有机硅树脂，其结构式为：SiOm(CH3)x(C6H5)y[CH2CHMSi(SiO)n(CH3)a(C6H5)bR]z，或，SiOm(CH3)x(C6H5)y[SiCH2CH2(SiO)n(CH3)a(C6H5)bR]z；其中，1<m≤2，0≤x<1，0≤Y<1，0.6≤z＜2，1<n≤206，0<a<n，0<b<n，且a+b＝n；M为H或CH3COOCH2CH2CH2；R为乙烯基或硅氢基。在其中一些实施例中，其中n为30<n<80。在其中一些实施例中，该笼型枝状有机硅树脂的结构式为：SiO1.5[CH2CH2CH2COOCH3CHCH2Si(SiO)57(CH3)37(C6H5)20CH＝CH2]1.467、SiO1.5[CH2CH2CH2COOCH3CHCH2Si(SiO)39(CH3)26(C6H5)13SiH]1.435、SiO1.5[CH2CH2Si(SiO)48(CH3)32(C6H5)16CH＝CH2]1.493、SiO1.5[CH2CH2Si(SiO)56(CH3)38(C6H5)18SiH]1.473、SiO1.51(CH3)0.87[SiCH2CH2(SiO)61(CH3)43(C6H5)18CH＝CH2]1.46、SiO1.51(CH3)0.87[SiCH2CH2(SiO)57(CH3)42(C6H5)15SiH]1.46、SiO1.78(CH3)0.87[SiCH2CH2(SiO)63(CH3)47(C6H5)16CH＝CH2]1.64、SiO1.78(CH3)0.87[SiCH2CH2(SiO)54(CH3)38(C6H5)16SiH]1.64、SiO1.73(CH3)0.78[CH2CH2Si(SiO)44(CH3)26(C6H5)18CH＝CH2]1.69、SiO1.71(CH3)0.78[CH2CH2Si(SiO)51(CH3)34(C6H5)17SiH]1.61、SiO1.83[Si(CH2)2CH2CH2(SiO)143(CH3)104(C6H5)39CH＝CH2]1.78、SiO1.83[Si(CH2)2CH2CH2(SiO)163(CH3)108(C6H5)55SiH]1.78、SiO1.61(CH3)0.53(C6H5)0.47[CH2CH2Si(SiO)49(CH3)26(C6H5)23CH＝CH2]1.589、SiO1.61(CH3)0.68(C6H5)0.41[CH2CH2Si(SiO)51(CH3)31(C6H5)20SiH]1.563。本专利技术的另一目的是提供上述笼型枝状有机硅树脂的制备方法。具体的技术方案如下：上述笼型枝状有机硅树脂的制备方法，包括如下步骤：(1)笼型硅树脂的合成将结构式为CH2＝CCH3COO(CH2)3Si(OCH3)3、CH2＝CCH3COO(CH2)3Si(OC2H4OCH3)3、CH2＝CHSi(OCH3)3和CH2＝CHSi(OC2H5)3，或，HSi(OCH3)3，或，HSi(OC6H5)3，或，HSi(OC2H5)3，或，HSi(OC3H7)3，或，Si(OC2H5)4和(CH2＝CH)2(CH3)4Si2O，或，H2(CH3)4Si2O和Si(OC2H5)4，或，Si(OC2H5)4、(CH2＝CH)2(CH3)4Si2O和CH3Si(OCH3)3，或，Si(OC2H5)4、(CH2＝CH)2(CH3)4Si2O、CH3Si(OCH3)3和C6H5CH3Si(OCH3)2，或，Si(OC2H5)4、H2(CH3)4Si2O和CH3Si(OCH3)3，或，Si(OC2H5)4、H2(CH3)4Si2O、CH3Si(OCH3)3和C6H5CH3Si(OCH3)2，或，CH2＝CHSi(OCH3)3和C6H5CH3Si(OCH3)2，或，HSi(OCH3)3和C6H5CH3Si(OCH3)2，或，C6H5CH3Si(OCH3)2、CH3Si(OCH3)3和CH2＝CHSi(OCH3)3，或C6H5Si(OCH3)3和CH2＝CHSi(OCH3)3，或，C6H5Si(OCH3)3、CH2＝CHSi(OCH3)3和(CH2＝CH)2(CH3)4Si2O，或C6H5CH3Si(OCH3)2、C6H5Si(OCH3)3和CH2＝CHSi(OCH3)3，或，C6H5CH3Si(OCH3)2、C6H5Si(OCH3)3和(CH2＝CH)2(CH3)4Si2O，或，C6H5CH3Si(OCH3)2、C6H5Si(OCH3)3、CH2＝CHSi(OCH3)3和(CH2＝CH)2(CH3)4Si2O的原料与水、第一催化剂、反应溶剂投入反应容器中，-20-80℃下水解反应0.5-24h，纯化处理后即得结构式为SiOm(CH3)x(C6H5)y(CH＝CH2)z或SiOm(CH3)x(C6H5)y(SiH)z的笼型硅树脂；反应原料中硅烷氧基与水的摩尔比为1:1～1:3，第一催化剂的加入量为反应物投料量的0.5-1.5wt％，反应溶剂的加入量为反应物投料量的50～300wt％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种笼型枝状有机硅树脂，其特征在于，其结构式为：SiOm(CH3)x(C6H5)y[CH2CHMSi(SiO)n(CH3)a(C6H5)bR]z，或，SiOm(CH3)x(C6H5)y[Si CH2CH2(SiO)n(CH3)a(C6H5)bR]z；其中，1<m≤2，0≤x<1，0≤Y<1，0.6≤z＜2，1<n≤206，0<a<n，0<b<n，且a+b＝n；M为H或CH3COOCH2CH2CH2；R为乙烯基或硅氢基。

【技术特征摘要】
1.一种笼型枝状有机硅树脂，其特征在于，其结构式为：SiOm(CH3)x(C6H5)y[CH2CHMSi(SiO)n(CH3)a(C6H5)bR]z，或，SiOm(CH3)x(C6H5)y[SiCH2CH2(SiO)n(CH3)a(C6H5)bR]z；其中，1<m≤2，0≤x<1，0≤Y<1，0.6≤z＜2，1<n≤206，0<a<n，0<b<n，且a+b＝n；M为H或CH3COOCH2CH2CH2；R为乙烯基或硅氢基。2.根据权利要求1所述的笼型枝状有机硅树脂，其特征在于，其中n为30<n<80。3.根据权利要求1或2所述的笼型枝状有机硅树脂，其特征在于，其结构式为：SiO1.5[CH2CH2CH2COOCH3CHCH2Si(SiO)57(CH3)37(C6H5)20CH＝CH2]1.467、SiO1.5[CH2CH2CH2COOCH3CHCH2Si(SiO)39(CH3)26(C6H5)13SiH]1.435、SiO1.5[CH2CH2Si(SiO)48(CH3)32(C6H5)16CH＝CH2]1.493、SiO1.5[CH2CH2Si(SiO)56(CH3)38(C6H5)18SiH]1.473、SiO1.51(CH3)0.87[SiCH2CH2(SiO)61(CH3)43(C6H5)18CH＝CH2]1.46、SiO1.51(CH3)0.87[SiCH2CH2(SiO)57(CH3)42(C6H5)15SiH]1.46、SiO1.78(CH3)0.87[SiCH2CH2(SiO)63(CH3)47(C6H5)16CH＝CH2]1.64、SiO1.78(CH3)0.87[SiCH2CH2(SiO)54(CH3)38(C6H5)16SiH]1.64、SiO1.73(CH3)0.78[CH2CH2Si(SiO)44(CH3)26(C6H5)18CH＝CH2]1.69、SiO1.71(CH3)0.78[CH2CH2Si(SiO)51(CH3)34(C6H5)17SiH]1.61、SiO1.83[Si(CH2)2CH2CH2(SiO)143(CH3)104(C6H5)39CH＝CH2]1.78、SiO1.83[Si(CH2)2CH2CH2(SiO)163(CH3)108(C6H5)55SiH]1.78、SiO1.61(CH3)0.53(C6H5)0.47[CH2CH2Si(SiO)49(CH3)26(C6H5)23CH＝CH2]1.589、SiO1.61(CH3)0.68(C6H5)0.41[CH2CH2Si(SiO)51(CH3)31(C6H5)20SiH]1.563。4.权利要求1-3任一项所述的笼型枝状有机硅树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)笼型硅树脂的合成将结构式为CH2＝CCH3COO(CH2)3Si(OCH3)3、CH2＝CCH3COO(CH2)3Si(OC2H4OCH3)3、CH2＝CHSi(OCH3)3和CH2＝CHSi(OC2H5)3；或，HSi(OCH3)3；或，HSi(OC6H5)3；或，HSi(OC2H5)3；或，HSi(OC3H7)3；或，Si(OC2H5)4和(CH2＝CH)2(CH3)4Si2O；或，H2(CH3)4Si2O和Si(OC2H5)4；或，Si(OC2H5)4、(CH2＝CH)2(CH3)4Si2O和CH3Si(OCH3)3；或，Si(OC2H5)4、(CH2＝CH)2(CH3)4Si2O、CH3Si(OCH3)3和C6H5CH3Si(OCH3)2；或，Si(OC2H5)4、H2(CH3)4Si2O和CH3Si(OCH3)3；或，Si(OC2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建军，付子恩，刘光华，黄恒超，
申请(专利权)人：广州市白云化工实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44