[發明專利]含氫硅樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201080069863.4
• 申請日: 2010-11-02
• 公開（公告）號: CN103261281A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 李志明;邢文濤;譚文娟;張立偉;張勇;T·普蘭滕貝格;L·博爾克
• 申請（專利權）人: 漢高股份有限公司;漢高股份有限及兩合公司
• 主分類號: C08G77/12
• 分類號: C08G77/12;C08G77/06;C08L83/05
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 柴麗敏;于輝

技術領域

本發明涉及含氫硅樹脂，并且更具體地涉及具有高分子量的液體含氫硅樹脂。本發明還涉及用于制備所述樹脂的方法和所述樹脂的各種用途。

背景技術

硅樹脂是一類具有交聯結構的聚有機硅氧烷。常規地，硅樹脂的制備以有機硅烷為原料，并通過有機硅烷的水解性縮合和其后的重排，可制備具有直接鍵接在硅原子上的反應性基團，例如羥基、氫原子、烷氧基和乙烯基的硅樹脂。硅樹脂具有極佳的性質，例如耐熱性和耐候性、良好的電絕緣性、耐化學性、疏水性和阻燃性。此外，通過改性還可得到其他性質。因此，它們可被廣泛地用于絕緣性保護涂料、耐熱性/耐候性且抗腐蝕性的涂料、金屬保護涂料、建筑工程的防水/防濕涂料、光學涂料、脫模劑、粘合劑、半導體封裝材料和電子元件包裝材料的領域。

歸因于高反應性的Si-H鍵，含氫硅樹脂可通過各種反應，例如加成、縮合等交聯。含氫硅樹脂可在寬范圍條件下通過氫化硅烷化而官能化，使得可提供各種官能化的硅樹脂。此外，相對于羥基硅樹脂，含氫硅樹脂本身可在環境溫度下儲存。

目前，用于含氫硅樹脂的制備方法通常基于硅烷的共水解-縮合。

Wacker?Chemie?GmbH的US20060081864A1公開了含氫硅樹脂可通過以下步驟得到：在低溫下將含Si-OH的氯硅烷、烷基氯硅烷、H₂O和硫酸反應至平衡狀態；然后向混合物中加入甲苯/水以通過層分離而中和；和通過減壓蒸餾除去溶劑。

ShinEtsu?Chemical?Co.Ltd.的CN101295032A公開了含氫硅樹脂可通過如下制備：將苯基氯硅烷、被Si-Cl基團封端的線性硅油和含Si-H的氯硅烷溶入甲苯中，將所得溶液滴加入水中以有助于共水解-縮合反應，用水洗滌，用堿洗以中和混合物，然后去除水和溶劑。

Allied?Signal?Inc.,的CN98806411.1公開了一種方法，其中可通過使用兩相溶劑體系(非極性溶劑、極性溶劑和水的混合物)和固體催化劑以促進氫化三鹵硅烷單體和有機三鹵硅烷的共水解-縮合反應而得到有機氫化硅氧烷樹脂。在過濾固體催化劑并蒸發溶劑之后可得到純的有機氫化的硅氧烷樹脂。

但是，現有技術中用于含氫硅樹脂的上述制備方法遇到多個技術問題，例如：

1)反應條件難以控制，也就是說原料，例如水和催化劑的加入需要小心控制以防止膠凝；工藝參數(反應溫度、持續時間、攪拌速率等)也需要小心控制；

2)所述方法是復雜的，這是由于它包括水解、縮合、催化劑中和、溶劑去除等步驟；

3)大量副產物，例如酸類和醇類將在樹脂制備過程中出現，并由此該方法對設備要求嚴格的標準，導致需要復雜的純化步驟；

4)難以制備具有高分子量的含氫硅樹脂。一般而言，具有高分子量的硅樹脂僅可在催化劑如酸、堿等存在下，經過長反應時間才可得到，因為在樹脂的縮合過程中幾乎不存在Si-H基團，并且易于引起嚴重的副反應甚至交聯。因此，具有高分子量的含氫硅樹脂的合成方法是非常受限制的。

5)也難以制備具有高透光率的含氫硅樹脂。由于副反應，特別是膠凝反應將在含氫硅樹脂的制備過程中造成含氫硅樹脂產物的透光率下降，從而限制了它們的應用；

6)重現性不佳。歸因于可能影響反應的不同因素，不同批次中的產物性能難以預期。因此，工業上最重要的是提供對于制備含氫硅樹脂經濟且容易的新型方法。因此，本發明的目的是提供顯示出高分子量和高透光率的含氫硅樹脂，此外還提供能夠容易地得到該樹脂的制備方法。

發明內容

在深入廣泛研究之后，本發明人發現一種用于制備含氫硅樹脂的新型制備方法，其至少部分地克服了上述現有技術的困難，并且還出人意料地發現通過所述方法得到一種新型液體含氫硅樹脂，其具有高的重均分子量，并具有極佳的性質，包括高分子量、可調節的粘度、高透光率和/或可調節的反應性氫含量，所述反應性氫含量是指直接鍵接在Si原子上的氫原子的含量。

本發明的一個方面提供液體含氫硅樹脂，其具有平均組成式(I)：

(R¹R²R³SiO_1/2)_M·(R⁴R⁵SiO_2/2)_D·(R⁶SiO_3/2)_T·(SiO_4/2)_Q???(I)，