乙烯基硅树脂、及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种制备乙烯基硅树脂的方法，包括以下步骤：在溶剂中，使至少一种含Si‑OH基团的化合物与二乙烯基四甲基二硅氮烷(H2C＝CH)Si(CH3)2NHSi(CH3)2(CH＝CH2)在加热条件下反应；分离提纯，制得乙烯基硅树脂。本发明专利技术制备的乙烯基硅树脂，具有密度高，长期储存稳定性好，可解决分相、雾化等问题。本发明专利技术还涉及由此方法制备的乙烯基硅树脂，以及该乙烯基硅树脂用于制备加成型有机硅固晶胶的用途，该固晶胶芯片粘接力高、掉晶率低，并且硬度、模量、韧性可调整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机硅材料的
，更具体而言，涉及一种制备乙烯基硅树脂的方法、由此方法制备的乙烯基硅树脂及其在固晶胶中的用途。
技术介绍
加成型液体硅橡胶的基础树脂体系，主要是乙烯基有机硅与含氢有机硅。乙烯基有机硅包括乙烯基硅油和乙烯基硅树脂。乙烯基硅油、乙烯基硅树脂，通常通过氯硅烷、环硅氧烷以及带乙烯基官能团的硅氧烷、或乙烯基官能团的氯硅烷，通过水解、缩合反应制备。乙烯基硅树脂还可以通过硅酸酯、硅酸钠与二乙烯基二硅氧烷水解制备。单纯用乙烯基硅油制备的加成型硅胶，交联程度低、力学强度差。而通过上述方法制备的纯乙烯基硅树脂包含T链节、Q链节，单纯用其制备的加成型硅胶，具有力学强度高、阻隔性能好等特点，但硬度大、韧性差。而且，该纯乙烯基硅树脂通常是晶体、粉末状或高粘稠状态，与其他有机硅复配时的相容性很差，很难直接用于液体硅橡胶中。通常是将乙烯基硅树脂、乙烯基硅油溶于甲苯、二甲苯等溶剂中，加热形成均相体系，然后除去溶剂，最后形成乙烯基硅树脂与乙烯基硅油的均相体系(硅树脂含量在10-60％)，即商品化的VQM系列。但是，由VQM所制备的加成型液体硅胶，由于乙烯基硅油、含氢有机硅的存在，存在相容性不好、力学强度不高、硬度偏低、粘接力低的缺点。传统电子封装工艺中，通过点胶(dot-dispensing)或者蘸胶(pin-transfer,stamping)工艺，把固晶胶(die attach paste)涂覆在框架或基板上的指定位置，然后把芯片(die)置于固晶胶上，加热固化，芯片被固晶胶牢牢固定在基板上，随后进入下一道打线工艺(wire bonding)。电子封装工艺通常要求固晶胶粘接强度高、挥发份少、打线掉晶率低，一般以环氧体系、双马来酰亚胺体系为主。但是在某些特殊领域，例如LED固晶(要求耐黄变)、晶振固晶(要求低挥发)、以及硅麦克风固晶(要求柔韧性)等，必须采用加成型有机硅固晶胶。然而，通常的加成型硅胶(例如含氢硅油、VQM)均无法满足该要求。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种制备乙烯基硅树脂的方法，由此制得的乙烯基硅树脂至少部分地克服了上述现有技术的缺陷。本专利技术还提供由此方法制备的乙烯基硅树脂、以及其用于制备加成型有机硅固晶胶的用途。本专利技术的第一个方面旨在提供一种制备乙烯基硅树脂的方法，所述方法包括以下步骤：(1)在溶剂中，使至少一种含Si-OH基团的化合物与二乙烯基四甲基二硅氮烷((H2C＝CH)Si(CH3)2NHSi(CH3)2(CH＝CH2))在加热条件下反应；(2)分离提纯，制得乙烯基硅树脂。本专利技术的第二个方面旨在提供一种由上述方法制备的乙烯基硅树脂。本专利技术的第三个方面旨在提供上述乙烯基硅树脂用于制备固晶胶的用途。有益效果：不受限于任何理论，相信通过使用本专利技术方法可以制得呈液态且高密度的乙烯基硅树脂，其具有下述特点：透明度高，相容性好，长期储存保持稳定，不会出现雾化、分相等异常现象；密度大。采用该乙烯基硅树脂制备的加成型硅胶则具有下述优点：力学强度、硬度和粘接力优良，并且通过调整羟基硅树脂与羟基硅油、羟基乙烯基硅油的比例，能够优化硅胶的硬度、模量、本体强度、韧性、断裂伸长率等性能，并且可调整其硬度与芯片粘接力，最终满足固晶、打线的工艺要求。具体实施方式下文中，将更详细地描述本专利技术。在本文中，若无相反说明，则均在常温、常压操作。本专利技术的“硅树脂”应理解为具有支化结构的有机聚硅氧烷，室温下是固态、粘稠态或液态。“硅油”应理解为具有线性结构的有机聚硅氧烷，并且至少在室温下是液态的。在本专利技术中，所使用的术语“优选的”和“优选地”是指在特定情况下具有特定益处的本专利技术的实施方案。但是，所描述的一个或多个优选实施方案仅用于说明本专利技术，而绝不意欲限制本专利技术。通常，在本专利技术中使用的含Si-OH基团的化合物中，一个Si原子将仅带有一个羟基基团。但是，对于术语“Si-OH基团的数量”，如果一个Si原子带有两个OH基团，则键接至Si原子的各个OH基团被视为一个单独的Si-OH基团，即此时被认为总共带有两个Si-OH基团。根据本专利技术的第一个方面，提供一种制备乙烯基硅树脂的方法，所述方法包括以下步骤：(1)在溶剂中，使至少一种含Si-OH基团的化合物与二乙烯基四甲基二硅氮烷((H2C＝CH)Si(CH3)2NHSi(CH3)2(CH＝CH2))在加热条件下反应，反应原理见式(1)：式(1)中，反应方程式并未配平，主要是由于产物中二甲基乙烯基硅醇脱水生成二乙烯基四甲基二硅氧烷，该反应比例不确定；(2)分离提纯，制得乙烯基硅树脂。在本专利技术方法的第一步中，所使用的含Si-OH基团的化合物可为选自羟基硅油、羟基乙烯基硅油、羟基硅树脂或其混合物的任一种。优选地，所使用的含Si-OH基团的化合物可为羟基乙烯基硅油、羟基硅树脂或其混合物。本文中所使用的术语“羟基硅油”、“羟基乙烯基硅油”和“羟基硅树脂”是指具有Si-OH基团的硅油或硅树脂。其中，所述羟基硅油具有以下的平均组成式(I)：(R13SiO1/2)a1(R12SiO)b1(R11(OH)SiO)x1(R12(OH)SiO3/2)y1 (I)其中，羟基可在侧链或末端；R11-R13中，上标数字1代表该基团为羟基硅油中的基团；下标数字1-3代表该基团的数目。例如R13的含义，R为有机基团，上标1表示为羟基硅油，下标3表示与硅原子直接以共价键结合的有机基团有3个，下同；其中各R1基团可彼此相同或不同，且各自独立地为烃基。a1为1至1000的整数；b1为1至10000的整数；x1为0至3000的整数；y1为0至3000的整数；条件是x1、y1不能同时为0。所述羟基乙烯基硅油具有以下的平均组成式(II)：(R23SiO1/2)a2(R22SiO)b2(R21(OH)SiO)x2(R22(OH)SiO1/2)y2(R21(CH＝CH2)SiO)m2(R22(CH＝CH2)SiO1/2)n2 (II)其中，羟基、乙烯基均可在侧链或末端；R21-R23中，上标数字2代表该基团为羟基乙烯基硅油中的基团；各R2基团可彼此相同或不同，且各自独立地为烃基；a2为1至1000的整数；b2为1至10000的整数；x2为0至3000的整数；y2为0至3000的整数；m2为0至3000的整数；n2为0至3000的整数；条件是x2、y2不能同时为0；并且，条件是m2、n2不能同时为0。所述羟基硅树脂具有以下的平均组成式(III)：(R33SiO1/2)a3(R32SiO)b3(R31SiO3/2)c3(SiO2)d3(R31(OH)SiO)x3(R32(OH)SiO1/2)y3((OH)SiO3/2)z3 (III)其中，羟基可在侧链或末端；R31-R33中，上标数字3代表该基团为羟基硅树脂中的基团；各R3基团可彼此相同或不同，且各自独立地为烃基；a3为1至1000的整数；b3为1至2000的整数；c3为0至10000的整数；d3为0至10000的整数；x3为0至5000的整数；y3为0至5000的整数；z3为0至5000的整数；条件是x3、y3、z3不能同时为0。优选地，在含Si-OH基团的化合物中，与Si原子直接键接的羟基的含量为0.5至15重量％，优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备乙烯基硅树脂的方法，包括以下步骤：(1)在溶剂中，使至少一种含Si‑OH基团的化合物与二乙烯基四甲基二硅氮烷(H2C＝CH)Si(CH3)2NHSi(CH3)2(CH＝CH2)在加热条件下反应；(2)分离提纯，制得乙烯基硅树脂。

【技术特征摘要】
1.一种制备乙烯基硅树脂的方法，包括以下步骤：(1)在溶剂中，使至少一种含Si-OH基团的化合物与二乙烯基四甲基二硅氮烷(H2C＝CH)Si(CH3)2NHSi(CH3)2(CH＝CH2)在加热条件下反应；(2)分离提纯，制得乙烯基硅树脂。2.根据权利要求1所述的制备乙烯基硅树脂的方法，其中，所述含Si-OH基团的化合物为选自羟基硅油、羟基乙烯基硅油、羟基硅树脂或其混合物的任一种，所述羟基硅油具有以下的平均组成式(I)：(R13SiO1/2)a1(R12SiO)b1(R11(OH)SiO)x1(R12(OH)SiO3/2)y1 (I)其中，羟基可在侧链或末端，各R1可彼此相同或不同，且各自独立地为烃基，a1为1至1000的整数，b1为1至10000的整数，x1为0至3000的整数，y1为0至3000的整数，条件是x1、y1不能同时为0；所述羟基乙烯基硅油具有以下的平均组成式(II)：(R23SiO1/2)a2(R22SiO)b2(R21(OH)SiO)x2(R22(OH)SiO1/2)y2(R21(CH＝CH2)SiO)m2(R22(CH＝CH2)SiO1/2)n2 (II)其中，羟基、乙烯基均可在侧链或末端，各R2可彼此相同或不同，且各自独立地为烃基，a2为1至1000的整数，b2为1至10000的整数，x2为0至3000的整数，y2为0至3000的整数，m2为0至3000的整数，n2为0至3000的整数，条件是x2、y2不能同时为0，并且，条件是m2、n2不能同时为0；所述羟基硅树脂具有以下的平均组成式(III)：(R33SiO1/2)a3(R32SiO)b3(R31SiO3/2)c3(SiO2)d3(R31(OH)SiO)x3(R32(OH)SiO1/2)y3((OH)SiO3/2)z3 (III)其中，羟基可在侧链或末端；各R3可彼此相同或不同，且各自独立地为烃基；a3为1至1000的整数；b3为1至2000的整数；c3为0至10000的整数；d3为0至10000的整数；x3为0至5000的整数；y3为0至5000的整数；z3为0至5000的整数。条件是x3、y3、z3不能同时为0。3.根据权利要求1或2所述的制备乙烯基硅树脂的方法，其中，所述溶剂为选自以下的一种或多种：苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸戊酯、丙酮、丁酮、环己酮、四氢呋喃、石油醚、环己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘志坚，章婧，朱仙娥，冯依文，吴经同，
申请(专利权)人：上海回天新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31