含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物及其异构体与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种含十个硅‑氢键的苯基硅氧烷环氧化物或其异构体。所述苯基硅氧烷环氧化物的结构如下式所示：

【技术实现步骤摘要】
含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物及其异构体与应用
本专利技术具体涉及一种含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物和/或其异构体、包含所述苯基硅氧烷环氧化物和/或其异构体的可固化的有机硅组合物等，其可以应用于如发光二极管(LED)等半导体器件、电子器件的封装领域。
技术介绍
LED(半导体发光二极管)因具有低能耗、长寿命、小体积等优点，而被广泛应用于照明、背光等领域。而封装工序是LED制程中的一个非常重要的工序，其对于LED的工作性能、成本等有着非常显著的影响。随着半导体器件的发展，对封装胶的性能要求逐步提高。例如，随着发光二极管(LED)功率和亮度的不断提高，对有机硅组合物的光学性能、物理性能和化学性能等提出了更高的要求，传统的环氧树脂封装材料已不能满足实际需要。目前，利用由含有不饱和键的聚硅氧烷类组分与作为交联剂的含有硅氢键的组分在催化剂存在下通过硅氢加成反应热固化形成的聚硅氧烷类化合物进行大功率高亮度的白光LED的封装，已经成为业界习用的方式。然而，现有的交联剂仍存在一些难以克服的缺陷。例如，应用现有交联剂的有机硅封装胶通常存在固化速度慢、固化时间长、固化后的有机硅封装胶硬度较小及折光率较低、韧性偏低(lowtoughness)等缺陷，因此在应用于LED等的封装时，往往会影响其出光效率、光品质、光色的均一性、器件可靠性等。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物或其异构体、可固化的有机硅组合物及其应用，以克服现有技术中的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术实施例提供了一种含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物或其异构体，所述苯基硅氧烷环氧化物的化学式为C40H96O18Si19。优选的，所述苯基硅氧烷环氧化物具有下式所示的结构：本专利技术实施例还提供了一种制备含多个(>2个)硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物或其异构体的方法，其包括：使含有多个乙烯基的环状化合物、含有多个硅氢键的环状化合物与含有多个硅氢键及苯基的化合物在有催化剂存在的条件下进行硅氢加成反应，生成含多个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物或其异构体。优选的，所述含有多个乙烯基的环状化合物具有如下所示的任一种结构：优选的，所述含有多个硅氢键及苯基的化合物具有下式所示的结构：优选的，所述含有多个硅氢键的环状化合物具有如下所示的任一种结构：所述含多个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物的化学式为C40H96O18Si19。优选的，所述含多个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物具有下式所示的结构：本专利技术实施例还提供了所述的含多个(例如十个)硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物和/或其异构体作为交联剂在硅氢加成反应中的应用。本专利技术实施例还提供了一种可固化的有机硅组合物，包括含有乙烯基的聚硅氧烷类组分，含硅氢键的组分和氢化硅烷化催化剂；所述含硅氢键的组分包括所述的含多个(例如十个)硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物和/或其异构体。本专利技术实施例还提供了所述可固化的有机硅组合物于物品粘接、制备物品表面涂层或物品封装中的应用。本专利技术的含多个(例如十个)硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物和/或其异构体在应用为硅氢加成反应的交联剂时，较之现有的低折射率交联剂(n＝～1.41)相比，具有更高折光率，可以实现更高的LED光提取效率，而与现有的高折射率交联剂相比，还具有粘度更高、配方窗口更大、工艺友好、挥发性小、重量损失更小、官能度更高、交联密度更高等特点，而且还可使包含其的有机硅组合物在固化后具有硬度更高、热稳定性更好、粘度适合工业应用等特点。以下结合实施例及附图对本专利技术的技术方案作更为具体的解释说明，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1是本专利技术实施例1所获的一种含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物或其异构体的FT-IR图谱。具体实施方式环状聚硅氧烷(cyclicpolysiloxanes)是非常特殊和工业界有用的单体和化合物(参阅https://doi.org/10.1002/masy.19860060115)，其结构式通常为[R1R2SiO]n，其中n为正整数；R1，R2可以独立地选自烷基、烯基、炔基、芳基或氢原子等。本案专利技术人经长期研究和实践，提出了一类新型的含有乙烯基或者硅氢键的硅氧烷环状化合物。如下将对本专利技术的技术方案进行详细说明。本专利技术实施例的一个方面提供的一种含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物或其异构体的化学式为C40H96O18Si19。优选的，所述苯基硅氧烷环氧化物具有下式所示的结构：优选的，所述苯基硅氧烷环氧化物是具有以下结构式化合物的加成产物：本专利技术的含多个(例如十个)硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物和/或其异构体在应用为硅氢加成反应的交联剂时，较之现有的低折射率交联剂(n＝～1.41)相比，具有更高折光率，可以实现更高的LED光提取效率，而与现有的高折射率交联剂(n在1.5以上)相比，还具有粘度更高、配方窗口更大、工艺友好、挥发性小、重量损失更小等特点。包含本专利技术的所述苯基硅氧烷环氧化物或其异构体的有机硅组合物适用于各类电子器件、半导体光电器件的封装、粘接、表面保护等领域。本专利技术实施例的另一个方面提供了所述的含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物和/或其异构体作为交联剂在硅氢加成反应中的应用。本专利技术实施例的另一个方面提供了一种制备含多个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物或其异构体的方法，其包括：使含有多个乙烯基的环状化合物、含有多个硅氢键的环状化合物与含有多个硅氢键及苯基的化合物在有催化剂存在的条件下进行硅氢加成反应，生成含多个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物或其异构体。由于硅加氢反应有反马氏规则和马氏规则的加成产物(参见：SiliconinOrganic,Organometallic,andPolymerChemistrybyMichaelA.Brook,WileyInterscience，pp401-458)，会导致多个异构体的存在，这些异构体也在本专利技术申请的范围之内。优选的，所述含有多个乙烯基的环状化合物具有如下所示的任一种结构：优选的，所述含有多个硅氢键及苯基的化合物具有下式所示的结构：优选的，所述含有多个硅氢键的环状化合物具有如下所示的任一种结构：所述含多个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物的化学式为C40H96O18Si19。优选的，所述含多个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物具有下式所示的结构：在一些较为具体的实施方案中，所述的制备方法具体包括：将含有多个乙烯基的环状化合物、含有多个硅氢键及苯基的化合物、含有多个硅氢键的环状化合物、催化剂及有机溶剂混合后，加热回流进行硅氢加成反应，生成所述含多个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物和/或其异构体。优选的，所述催化剂包括氢化硅烷化催化剂。这些氢化硅烷化催化剂是本领域中已知的且是商业上可获得的，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物或其异构体，其特征在于，所述苯基硅氧烷环氧化物的化学式为C

【技术特征摘要】
1.一种含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物或其异构体，其特征在于，所述苯基硅氧烷环氧化物的化学式为C40H96O18Si19；优选的，所述苯基硅氧烷环氧化物具有下式所示的结构：



优选的，所述苯基硅氧烷环氧化物是具有以下结构式化合物的加成产物：





2.权利要求1所述的含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物和/或其异构体作为交联剂在硅氢加成反应中的应用。


3.一种含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物或其异构体的制备方法，其特征在于包括：使含有多个乙烯基的环状化合物、含有多个硅氢键的环状化合物与含有多个硅氢键及苯基的化合物在有催化剂存在的条件下进行硅氢加成反应，生成含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物或其异构体；
优选的，所述的制备方法具体包括：将含有多个乙烯基的环状化合物、含有多个硅氢键及苯基的化合物、含有多个硅氢键的环状化合物、催化剂及有机溶剂混合后，加热回流进行硅氢加成反应，生成所述的含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物或其异构体；
优选的，所述含有多个乙烯基的环状化合物具有如下所示的任一种结构：



优选的，所述含有多个硅氢键及苯基的化合物具有下式所示的结构：



优选的，所述含有多个硅氢键的环状化合物具有如下所示的任一种结构：



所述含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物的化学式为C40H96O18Si19；
优选的，所述含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物具有下式所示的结构：



优选的，所述催化剂包括氢化硅烷化催化剂；
优选的，所述含有多个乙烯基的环状化合物、含有多个硅氢键的环状化合物与含有多个硅氢键及苯基的化合物的摩尔比为0.90～1.10：2.90～3.10：0.90～1.10；
优选的，所述硅氢加成反应的温度为室温～150℃，时间为10min～2400min。


4.一种可固化的有机硅组合物，包括含有乙烯基的聚硅氧烷类组分、含硅氢键的组分和氢化硅烷化催化剂；其特征在于：所述含硅氢键的组分包括权利要求1所述的含十个硅-氢键的苯基硅氧烷环氧化物和/或其异构体；
优选的，所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分含有至少两个与硅键合的链烯基和至少一个与硅键合的芳香基；优选的，所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分的折光率不小于1.5，尤其优选为1.50～1.65；优选的，所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分于25℃的粘度为10～10，000cPs，尤其优选为50～5000cPs；优选的，含有乙烯基的聚硅氧烷类组分选自线型聚合物、支链型聚合物或网状聚合物的一种或多种；进一步优选的，所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分选自线型聚合物；进一步优选的，所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分具有下式所示结构：



其中，D＝1～500，M＝1～500，N＝1～500；更为优选的，D＝1～50，M＝1～500，N＝1～50；优选的，所述氢化硅烷化催化剂选自催化量的铂催化剂、铑催化剂或钯催化剂；优选的，所述铂催化剂选自铂微粉、氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、铂/链烯基硅氧烷络合物、铂/烯烃络合物和铂/羰基络合物的一种或多种；优选的，所述氢化硅烷化催化剂于所述有机硅组合物中的用量为0.1ppm至10,000ppm；
优选的，所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分中所含的乙烯基与所述含硅氢键的组分中所含的硅氢键的摩尔比为10:1～1:10，优选为2:1～1:2；
优选的，所述的可固化的有机硅组合物还包括氢化硅烷反应抑制剂和/或添加剂和/或稀释剂；优选的，所述氢化硅烷反应抑制剂选自炔醇类化合物、烯-炔化合物、硅氧烷或苯并三唑；优选的，所述可固化的有机硅组合物中添加剂的含量不大于50wt％，尤其优选在5wt％以下；优选的，所述稀释剂的用量足以与所述有机硅组合物的各组分配合而形...

【专利技术属性】
技术研发人员：张汝志，罗晓燕，陈苏阳，
申请(专利权)人：弗洛里光电材料苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32