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包含树脂-线型有机硅氧烷嵌段共聚物的高折射率组合物制造技术

技术编号:8886053 阅读:205 留言:0更新日期:2013-07-05 02:39
本发明专利技术公开了有机硅氧烷嵌段共聚物的固体组合物,其具有大于1.5的折射率。所述有机硅氧烷嵌段共聚物包含:40摩尔%至90摩尔%的式[R12SiO2/2]二甲硅烷氧基单元10摩尔%至60摩尔%的式[R2SiO3/2]三甲硅烷氧基单元0.5摩尔%至35摩尔%的硅烷醇基团[≡SiOH]其中R1独立地为C1至C30烃基,R2独立地为C1至C20烃基,其中:所述二甲硅烷氧基单元[R12SiO2/2]排列成线型嵌段,每个线型嵌段平均具有10至400个二甲硅烷氧基单元[R12SiO2/2],所述三甲硅烷氧基单元[R2SiO3/2]排列成分子量为至少500g/mol的非线型嵌段,并且至少30%的所述非线型嵌段彼此交联,每个线型嵌段连接至至少一个非线型嵌段,并且所述有机硅氧烷嵌段共聚物的分子量(Mw)为至少20,000克/摩尔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及折射率大于1.5的固体组合物,如衍生自某些有机硅氧烷嵌段共聚物。这些有机硅氧烷嵌段共聚物包含: 40至90摩尔%的式 二甲硅烷氧基单元10至60摩尔%的式三甲硅烷氧基单元0.5至35摩尔%的硅烷醇基团其中R1独立地为C1至C3tl烃基,R2独立地为C1至C2tl烃基,其中:二甲硅烷氧基单元排列成线型嵌段,每个线型嵌段平均具有10至400个二甲硅烷氧基单元,三甲硅烷氧基单元排列成分子量为至少500g/mol的非线型嵌段,并且至少30%的该非线型嵌段彼此交联,每个线型嵌段连接至至少一个非线型嵌段,并且该有机硅氧烷嵌段共聚物的分子量为至少20,OOOg/mol ο本专利技术涉及本文描述为“树脂-线型”有机硅氧烷嵌段共聚物的有机聚硅氧烷。有机聚硅氧烷是含有独立选自如下的甲硅烷氧基单元的聚合物:(R3SiOv2)、(R2SiO272)、(RSiO372)或(Si04/2)甲硅烷氧基单元,其中R可以是任何有机基团。这些甲硅烷氧基单元通常分别称为M、D、T和Q单元。这些甲硅烷氧基单元可以多种方式组合以形成环状、直链或支链的结构。取决于有机聚硅氧烷中的甲硅烷氧基单元的数目和类型,所得的聚合物结构的化学和物理性质有所变化。“线型”有机聚硅氧烷通常主要含D(或(R2Si02/2))甲硅烷氧基单元,其导致作为具有不同粘度的流体的聚二有机硅氧烷,这取决于聚二有机硅氧烷中的D单元的数目所指示的“聚合度”(或DP)。“线型”有机聚硅氧烷通常具有低于25°C的玻璃化转变温度(Tg)。当大多数甲硅烷氧基单元选自T或Q甲硅烷氧基单元时,得到“树脂”有机聚硅氧烷。当主要采用T甲硅烷氧基单元来制备有机聚硅氧烷时,所得的有机硅氧烷通常是指“倍半硅氧烷树脂”。有机聚硅氧烷中的T或Q甲硅烷氧基单元含量增加,通常导致聚合物具有增加的硬度和/或玻璃状性质。“树脂”有机聚硅氧烷因而具有较高的Tg值,例如硅氧烷树脂通常具有高于50°C的Tg值。本文所用的“树脂-线型有机硅氧烷嵌段共聚物”是指含有“线型” D甲硅烷氧基单元以及与之组合的“树脂”T甲硅烷氧基单元的有机聚硅氧烷。本专利技术有机硅氧烷共聚物是“嵌段”共聚物,与“无规”共聚物相对。同样,本专利技术“树脂-线型有机硅氧烷嵌段共聚物”是指含有D和T甲硅烷氧基单元的有机聚硅氧烷,其中D单元主要键合在一起形成具有10至400个D单元的聚合物链,其在本文称为“线型嵌段”。T单元主要彼此键合形成支化聚合物链,其称为“非线型嵌段”。当提供固体形式的嵌段共聚物时,大量的这些非线型嵌段可进一步聚集形成“纳米域”。更具体地讲,二甲硅烷氧基单元排列成线型嵌段,平均每个线型嵌段具有10至400个二甲硅烷氧基单元,并且三甲硅烷氧基单元排列成分子量为至少500g/mol的非线型嵌段,并且至少30%的该非线型嵌段彼此交联。包含40至90摩尔%的式 二甲硅烷氧基单元和10至60摩尔%的式三甲硅烷氧基单元的本专利技术有机硅氧烷嵌段共聚物可由下式表示:ab,其中下标a和b代表该共聚物中的各甲硅烷氧基单元的摩尔份数,a 可为 0.4 至 0.9,或者为0.5 至 0.9,或者为0.6 至 0.9,b 可为 0.1 至 0.6,或者为0. 1 至 0.5,或者为0.1 至 0.4,R1独立地为C1至C3tl烃基, R2独立地为C1至Cltl烃基,应当理解,本专利技术有机硅氧烷嵌段共聚物可含有另外的甲硅烷氧基单元,例如M甲娃烧氧基单兀、Q甲娃烧氧基单兀、其他独特的D或T甲娃烧氧基单兀(例如具有非R1或R2的有机基团),只要该有机硅氧烷嵌段共聚物含有如上所述的二甲硅烷氧基和三甲硅烷氧基单元摩尔份数。换言之,由下标a和b所指定的摩尔份数之和不一定必须总和为I。a+b之和可小于I以允许可能存在于该有机硅氧烷嵌段共聚物中的微量其他甲硅烷氧基单元。或者,a+b之和大于0.6,或者大于0.7,或者大于0.8,或者大于0.9。在一个实施例中,有机硅氧烷嵌段共聚物基本上由式 二甲硅烷氧基单元和式三甲硅烷氧基单元组成,同时还含有0.5至25摩尔%的硅烷醇基团,其中R1和R2是如上所定义的。因而,在该实施例中,a+b之和(当用摩尔份数来代表该共聚物中的二甲硅烷氧基和三甲硅烷氧基单元的量时)大于0.95,或者大于0.98。该树脂-线型有机硅氧烷嵌段共聚物还含有硅烷醇基团(=SiOH)。该有机硅氧烷嵌段共聚物上存在的硅烷醇基团的量可以为0.5至35摩尔%的硅烷醇基团,或者2至32摩尔%的硅烷醇基团,或者8至22摩尔%的硅烷醇基团。硅烷醇基团可以存在于有机硅氧烷嵌段共聚物内的任何甲硅烷氧基单元上。上述量代表有机硅氧烷嵌段共聚物中存在的硅烷醇基团总量。然而,本专利技术人相信硅烷醇基团的大部分将存在于三甲硅烷氧基单元(即该嵌段共聚物的树脂组分)上。尽管不希望受任何理论的束缚,本专利技术人相信,该有机硅氧烷嵌段共聚物的树脂组分上存在的硅烷醇基团使得该嵌段共聚物能在高温下进一步反应或固化。本专利技术有机硅氧烷嵌段共聚物中的二甲硅烷氧基和三甲硅烷氧基单元的量可根据每一者在该嵌段共聚物中的重量百分比来描述。这为表征用于各种最终应用的有机硅氧烷嵌段共聚物提供了便利的方式。在一个实施例中,该有机硅氧烷嵌段共聚物含有至少30重量%的二甲硅烷氧基单元、或者至少50重量%、或者至少60重量%、或者至少70重量%的二甲娃烧氧基单元。上面的二甲硅烷氧基单元化学式中的R1独立地为C1至C3tl烃基。该烃基可以独立地为烷基、芳基或烷芳基。 本文所用的烃基还包括卤素取代的烃基。R1可以是C1至C3tl烷基,或者R1可以是C1至C18烧基。或者R1可以是C1至C6烧基,例如甲基、乙基、丙基、丁基、戍基或己基。或者R1可以是甲基。R1可以是芳基,例如苯基、蔡基或恩基。或者,R1可以是上述烷基或芳基的任何组合。或者,R1是苯基、甲基或这二者的组合。 上面三甲硅烷氧基单元化学式中的每个R2独立地为C1至C2tl烃基。本文所用的烃基还包括卤素取代的烃基。R2可以是芳基,例如苯基、萘基、蒽基。或者,R2可以是烷基,例如甲基、乙基、丙基或丁基。或者,R2可以是上述烷基或芳基的任何组合。或者,R2是苯基或甲基。在本文中用于描述本专利技术有机硅氧烷嵌段共聚物的式ab以及使用摩尔份数的相关化学式,不指示二甲硅烷氧基和三甲硅烷氧基单元在该共聚物中的结构顺序。而是,该式意在为描述这两种单元在该共聚物中的相对量提供便利的表示法,依照上文通过下标a和b描述的摩尔份数。本专利技术有机硅氧烷嵌段共聚物中的各甲硅烷氧基单元的摩尔份数以及硅烷醇含量可容易通过29Si核磁共振(NMR)技术测定,如实例中详细描述的。本专利技术有机硅氧烷嵌段共聚物的平均分子量(Mw)为至少20,OOOg/mol,或者平均分子量为至少40,OOOg/mol、或者平均分子量为至少50,000g/mol、或者平均分子量为至少60,000g/mol、或者平均分子量为至少70,000g/mol、或者平均分子量为至少80,000g/mol。平均分子量可容易用凝胶渗透色谱法(GPC)技术,例如实例中描述的那些来测定。二甲硅烷氧基和三甲硅烷氧基单元的结构顺序可进一步描述如下:二甲硅烷氧基单元排列成线型嵌段,平均每个线型嵌段具有10至400个二甲硅烷氧基单元,而三甲硅烷氧基单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·B·霍斯特曼S·斯维尔
申请(专利权)人:道康宁公司
类型:
国别省市:

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