[發明專利]高折光率烷氧基硅烷及其硅樹脂

無效

• 申請號: 201410097027.7
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN103819500A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 唐紅定;熊英;蔡海濤;瞿瓊麗
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18;C08G77/26
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 汪俊鋒

技術領域

本發明屬于硅樹脂領域，具體涉及高折光率烷氧基硅烷及其硅樹脂。

背景技術

近年來，由于對材料的高性能、環保性、質輕的需求不斷加大，各種高性能環保有機硅材料陸續涌現并飛速發展。高折光率、高透光性有機硅樹脂具有優異的耐高低溫、耐磨、耐紫外線輻射及無毒無味等性能，使其成為理想的LED封裝材料。Si—C（芳）鍵折射率大于Si—C鍵，所以在一定范圍內增加聚合物中苯基含量無疑可以使硅樹脂折光率增加。專利WO2004107458A2采用苯基三氯硅烷與二甲基二氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷水解縮合制得乙烯基硅樹脂，然后經硫化成型，獲得LED封裝材料，并通過提高苯基含量來提升其耐紫外性和耐熱性。然而苯基含量的提升將會導致硅樹脂透明性及硬度的變化。

中國專利CN101475689A提供一種高折光率、澄清透明含甲基苯基硅氧鏈節的甲基苯基乙烯基硅樹脂的制備方法，其折光率在1.49—1.57范圍。楊雄發等將甲基苯基二氯硅烷與二甲基二氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷和苯基三氯硅烷等共水解后，KOH催化下以三甲基氯硅烷為封端劑制備了含甲基苯基硅氧鏈節的甲基苯基乙烯基硅樹脂。[楊雄發等，一種高折光率發光二極管封裝硅樹脂的研究[J],高等學?；瘜W學報，2012,33（5）：1078-1083]。中國專利CN102617860A提供一種有關MQ硅樹脂與柔性長鏈聚硅氧烷反應生成軟硬鑲嵌的MDQ硅樹脂，其MDQ樹脂澄清透明，折光率為n_D²⁵=1.40—1.49。

以甲基單體和苯基單體為原料制備有機硅樹脂時，甲基含量高的樹脂具有好的韌性、耐電弧性、憎水性、耐沖擊性等。而苯基含量高的樹脂具有較高穩定性、較大熱塑性、較強氧化穩定性，較高折光率，但高苯基含量樹脂脆性太強，一般需加入部分二甲基功能基稀釋苯基單元，但同時會降低樹脂的折光率，為了緩解這種矛盾，本發明開發了高折光率酰亞胺系列烷氧基硅烷化合物，并以它們為原料獲得了系列高折光率的硅樹脂。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供高折光率的烷氧基硅烷及其硅樹脂以及它們的制備方法。

本發明提供的高折光率烷氧基硅烷結構式如下所示：

或

其中，R為甲基或乙基；m=0,1;n=1,3。

上述烷氧基硅烷的制備方法如下：

以1,8-萘二甲酰亞胺為原料，與氫氧化鈉、氫氧化鉀的乙醇溶液、甲醇溶液或水溶液混合，于0℃—40℃下反應制備1,8-萘二甲酰亞胺鹽，或以鄰苯二甲酰亞胺為原料，與氫氧化鈉、氫氧化鉀的乙醇溶液、甲醇溶液或水溶液混合，于0℃—40℃下反應制備鄰苯二甲酰亞胺鹽；

將1,8-萘二甲酰亞胺鹽或鄰苯二甲酰亞胺鹽與硅烷化合物在有機溶劑中混合或直接混合，在催化劑作用下于100℃—160℃反應2—8小時，制備得到高折光率烷氧基硅烷化合物。

所述的催化劑為四丁基溴化銨或聚醚。

所述有機溶劑為DMSO、DMF、二甲苯、甲苯的一種或幾種。

硅烷化合物包括但不局限于γ-氯丙基三乙氧基硅烷、_γ-氯丙基三甲氧基硅烷、氯甲基三甲氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、氯甲基甲基二甲氧基硅烷、氯甲基甲基二乙氧基硅烷。

由本發明所提供的高折光率烷氧基硅烷進一步合成硅樹脂，結構式如下所示：

[R¹R²R³siO_1/2]a_a[R⁴R⁵SiO_dR⁶siO_3/2cSiO_2d

R¹,R²,R³為H、甲基、乙烯基或苯基；

R⁴,R⁵,R⁶為甲基、乙烯基、苯基、或

a,b,c,d為自然數；n=1,3。

由本發明所提供的烷氧基硅烷合成有機硅樹脂的制備方法，具體如下：

以高折光率烷氧基硅烷中的三烷氧基硅烷化合物和單官能硅烷化合物、二烷氧基硅烷化合物、四烷氧基硅烷化合物的一種或幾種，在鹽酸催化下，于20℃—80℃進行水解縮合反應，制得高折光率硅樹脂；