具有触角式结构的笼型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具有触角式结构的笼形有机硅树脂及其制备与应用，其构式为：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。本发明专利技术带有端官能基的笼型有机硅树脂加入到加成型硅胶(作为增粘剂)中后，能够显著改善加成型硅胶与铜、铝、PA、PC等基材的粘接性能，同时还能明显提高加成型硅橡胶、硅凝胶的力学性能，如撕裂强度、拉伸强度和断裂伸长率都出现上升趋势。

【技术实现步骤摘要】
具有触角式结构的笼型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
加成型液体硅橡胶是斯贝尔(Speier)氢硅化反应在硅橡胶硫化中的一个重要发展与应用，其原理是由含乙烯基的硅氧烷与多Si—H键硅氧烷，在第八族过渡金属化合物(如Pt)催化下进行氢硅化加成反应，形成新的Si—C键，使线型硅氧烷交联成为网络结构。由于氢硅化反应理论上不产生副产物，且具有极高的转化率，交联密度和速度易控制等特点，故制得的硅橡胶具有更优异的综合性能。基于这些特点，加成型硅胶被广泛应用到电子、电器灌封，光导纤维涂料，芯片接点保护等领域。但是，加成型硅胶与基体材料间的粘接性能很差，这一特点严重限制了它在封装领域中的应用。解决加成型硅胶与基体间粘接性能差的方法通常有两种，一是通过使用底涂来改善加成型硅胶与基体间粘接力，即预先在基体表面涂一层既与基体粘附力强又与加成型硅胶粘接力强的物质，然后灌浇加成型硅胶固化成型；另一种方法是向加成型硅胶中添加增粘剂来改善胶水与基体间的粘接性能。两种方法在解决加成型硅胶与基体间的粘接性问题在特定的场合都起到了显著作用，各自也存在着不同缺陷。第一种方法会增加封装工艺程序，并且对被封装器件尺寸形状都有严格要求，第二种方法对增粘剂要求很高，特定的胶水环境需要使用特定的增粘剂。现有技术中暂时还没有适合于加成型液体硅橡胶的增粘剂。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是提供以一种具有触角式结构的笼型有机硅树脂。具体的技术方案如下：一种具有触角式结构的笼型有机硅树脂，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为烷氧基、环氧基、丙烯酰氧基、异氰酸酯基或硅烷氧基。在其中一个实施例中，其中n为30<n<80。在其中一个实施例中，所述烷氧基为C1-C8的烷氧基、所述环氧基为C3-C10的环氧基、所述丙烯酰氧基为C4-C10的丙烯酰氧基、所述硅氧烷基为三甲氧基硅烷基或三乙氧基硅烷。在其中一个实施例中，其结构式为：SiO1.61(CH3)0.68(C6H5)0.41[CH2CH2Si(SiO)51(CH3)31(C6H5)20SiCH2CH2CH2OCH2CHCH2O]1.563；SiO1.61(CH3)0.68(C6H5)0.41[CH2CH2Si(SiO)51(CH3)31(C6H5)20SiCH2CH2COOC2H5]1.563；SiO1.61(CH3)0.68(C6H5)0.41[CH2CH2Si(SiO)51(CH3)31(C6H5)20SiCH2CH2COOH]1.563；SiO1.5[CH2CH2CH2COOCH3CHCH2Si(SiO)39(CH3)26(C6H5)13SiCH2CH(CH3)COOCH2CH2NCO]1.435；SiO1.61(CH3)0.53(C6H5)0.47[CH2CH2Si(SiO)49(CH3)26(C6H5)23CH2CH2Si(OCH3)3]1.589；SiO1.61[CH2CH2CH2COOCH3CHCH2Si(SiO)39(CH3)26(C6H5)13SiCH2CH2Si(OCH3)3]1.563。本专利技术的另一目的是提供上述具有触角式结构的笼型有机硅树脂的制备方法。具体的技术方案如下：上述具有触角式结构的笼型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％；(2)将步骤(1)得到的笼型硅树脂与结构式为(SiO)n(CH3)a(C6H5)bSiH或(SiO)n(CH3)a(C6H5)bCH＝CH2的聚硅氧烷在Pt催化剂的作用和N2的保护下，60-100℃下进行硅氢加成反应得到笼型枝状化合物；其中笼型硅树脂与聚硅氧烷的摩尔比按硅氢基与乙烯基摩尔比1：1投料；(3)将步骤(2)反应得到的笼型枝状化合物与封端剂在第二催化剂的作用下，50-80℃，0-0.01MPa下反应10-30min，得乙烯基硅树脂或含氢硅树脂；其中笼型枝状化合物与封端剂的摩尔比按硅氢基与乙烯基摩尔比1:1投料，第二催化剂的添加量为物料总量的0.1-1‰；(4)将步骤(3)得到的乙烯基硅树脂或含氢硅树脂与官能团改性剂在0.5-10ppm的Pt催化剂的作用下，0-80℃反应4-24h，即得所述具有触角式结构的笼型有机硅树脂，其中乙烯基硅树脂或含氢硅树脂与官能团改性剂的摩尔比为0.001～0.125：1。在其中一个实施例中，所述第一催化剂选自四甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有触角式结构的笼型有机硅树脂，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为烷氧基、环氧基、丙烯酰氧基、异氰酸酯基或硅氧烷基。

【技术特征摘要】
1.一种具有触角式结构的笼型有机硅树脂，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为烷氧基、环氧基、丙烯酰氧基、异氰酸酯基或硅氧烷基。2.根据权利要求1所述的具有触角式结构的笼型有机硅树脂，其特征在于，其中n为30<n<80。3.根据权利要求1所述的具有触角式结构的笼型有机硅树脂，其特征在于，所述烷氧基为C1-C8的烷氧基、所述环氧基为C3-C10的环氧基、所述丙烯酰氧基为C4-C10的丙烯酰氧基、所述硅氧烷基为三甲氧基硅烷基或三乙氧基硅烷。4.根据权利要求1-3任一项所述的具有触角式结构的笼型有机硅树脂，其特征在于，其结构式为：SiO1.61(CH3)0.68(C6H5)0.41[CH2CH2Si(SiO)51(CH3)31(C6H5)20SiCH2CH2CH2OCH2CHCH2O]1.563；SiO1.61(CH3)0.68(C6H5)0.41[CH2CH2Si(SiO)51(CH3)31(C6H5)20SiCH2CH2COOC2H5]1.563；SiO1.61(CH3)0.68(C6H5)0.41[CH2CH2Si(SiO)51(CH3)31(C6H5)20SiCH2CH2COOH]1.563；SiO1.5[CH2CH2CH2COOCH3CHCH2Si(SiO)39(CH3)26(C6H5)13SiCH2CH(CH3)COOCH2CH2NCO]1.435；SiO1.61(CH3)0.53(C6H5)0.47[CH2CH2Si(SiO)49(CH3)26(C6H5)23CH2CH2Si(OCH3)3]1.589；SiO1.61[CH2CH2CH2COOCH3CHCH2Si(SiO)39(CH3)26(C6H5)13SiCH2CH2Si(OCH3)3]1.563。5.权利要求1-4任一项所述的具有触角式结构的笼型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(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，C6H5CH3...

【专利技术属性】
技术研发人员：付子恩，陈建军，刘光华，黄恒超，黄小平，
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