[發明專利]有機酸催化制備MQ硅樹脂

無效

• 申請號: 200910115704.2
• 申請日: 2009-07-17
• 公開（公告）號: CN101613475A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 陳義旺;徐鎮田;周魏華;肖書琴;李璠;賀曉慧;談利承;諶烈
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: C08G77/08
• 分類號: C08G77/08;C08G77/12;C08G77/18;C08G77/20
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本發明涉及一種有機酸催化制備MQ硅樹脂。

背景技術

發光二極管簡稱LED，具有效率高，光色純，能耗小，壽命長，響應快，無污染，全固態等優點，被稱為是綠色的“固態照明”。LED主要由芯片和封裝材料構成，對于封裝材料，目前應用較多的是環氧樹脂。然而，大功率LED要求封裝材料具有耐高溫和耐紫外線的功能，而環氧樹脂在此條件下容易老化降解，影響發光效率，硅橡膠和硅樹脂則可滿足大功率的LED封裝，世界各國在此領域均投入大量的資金進行研發。

硅橡膠是有機硅材料中最重要的產品之一，與其它橡膠相比，具有非常優異的性能。然而其力學性能較差，需要添加一定的補強填料，才能獲得力學性能較好的產品。常用的補強材料有白炭黑、鈦白粉、碳酸鈣等，液體硅橡膠中加入這些補強填料后，體系的粘度明顯增大，膠料的加工性能變差。而MQ硅樹脂則被認為是較好的補強材料。

MQ硅樹脂是指含有M鏈節(R₃SiO_0.5)和Q鏈節(SiO₂)的聚硅氧烷。將MQ硅樹脂加入液體硅橡膠中，可提高硅橡膠的力學性能，且不會引起膠料粘度的增加。由于MQ硅樹脂與膠料有良好的相容性，固化后產品的性能較為優異，可應用于大功率LED的封裝。另外MQ硅樹脂還可用于有機硅壓敏膠的增粘劑。因此，合成性能優異的MQ硅樹脂一直是有機硅領域的研究熱點。

MQ硅樹脂通常采用四官能團有機硅單體與單官能團有機硅單體在酸催化下共水解縮聚的方法制備，常用的單體為正硅酸乙酯或水玻璃以及封端劑。目前，使用最多的酸是濃鹽酸，另外還有濃硫酸等無機酸。這類酸的催化活性較高，所得產品的性能也較好。但是，由這類酸催化得到的MQ硅樹脂用于電子器件與設備的封裝時，大量無機離子如Cl^-和SO₄^2-等的存在會影響器件與設備的介電性能，降低封裝材料的耐老化性能，縮短封裝材料的使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有機酸催化制備MQ硅樹脂，使用該方法生產的MQ硅樹脂可以明顯降低無機離子的含量。

本發明是這樣來實現的，其特征是制備方法為：在帶有機械攪拌和回流冷凝裝置的反應器中加入四官能團單體與封端劑，加入的四官能團單體與封端劑摩爾比例為：90～30∶10～70，然后緩慢加入有機酸催化劑，有機酸催化劑用量為占總重量的0.1～5％，升溫至115℃反應10h，反應結束后用氨水中和，加入300-700ml甲苯，分液并水洗至中性，減壓蒸除甲苯和低沸物，并回收，繼續抽真空反應0.5h-2h，得到液體或固體狀的MQ硅樹脂。

本發明所述的有機酸為羧酸、磺酸、亞磺酸、硫代羧酸等、甲酸、乙酸、草酸、酒石酸、苯甲酸、對甲苯磺酸或水楊酸。

本發明所述的四官能團有機硅單體為正硅酸乙酯、水玻璃或四甲氧基硅烷。

本發明所述的封端劑為六甲基二硅氧烷、乙烯基雙封頭或含氫雙封頭。

本發明的優點是：催化劑不含無機離子，所制得的MQ硅樹脂中無機離子含量較低，將其用作加成型或縮合型硅橡膠的補強劑，所得產品可用于電子器件的封裝，能提高硅橡膠的耐老化性能，延長封裝材料的使用時間，從而增加電子器件的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明的MQ硅樹脂產率與水解反應溫度關系圖。

圖2為本發明的MQ硅樹脂的核磁共振譜圖。

具體實施方式

實施例1??在帶有機械攪拌和冷凝裝置的反應器中加入624g正硅酸乙酯和292g六甲基二硅氧烷，緩慢加入160mL含9.2g對甲苯磺酸的水溶液，升溫至115℃反應10h。反應結束后用一定量的氨水中和，并加入500mL甲苯，分液并水洗至中性，在80℃下減壓蒸除甲苯和低沸物，并回收，繼續抽真空1h，得到固體狀MQ硅樹脂。

實施例2??在帶有機械攪拌和冷凝裝置的反應器中加入624g正硅酸乙酯和292g六甲基二硅氧烷，緩慢加入160mL含9.2g對甲苯磺酸的水溶液，升溫至90℃反應10h。反應結束后用一定量的氨水中和，并加入500mL甲苯，分液并水洗至中性，在80℃下減壓蒸除甲苯和低沸物，并回收，繼續抽真空1h，得到固體狀MQ硅樹脂。