[發明專利]含POSS基的有機硅灌封膠及其制備方法

在審

• 申請號: 201410565992.2
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104327273A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 賀英;何超奇;曹雨;王鑫楠;沈悅;王均安
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C08G77/442
• 分類號: C08G77/442;C08G77/20;C08G77/12;C08G77/06;C08L83/10;C08L83/07;C08L83/05;H01L33/56
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發明涉及一種有機硅灌封膠及其制備方法。特別是一種含POSS基的有機硅灌封膠及其制備方法。

技術背景

發光二極管(LED)被稱為“第四代光源”，特別是高亮度發光二極管(HB-LED)的研制成功，使半導體照明部分地取代白熾燈和日光燈成為現實。HB-LED除了具有普通LED的特點之外，它的亮度更高、功率更大、應用領域更加廣泛。但是它的出現對封裝材料的耐熱性和折射率提出了更高的要求。目前LED封裝材料主要有環氧樹脂和有機硅材料。環氧樹脂內應力大、易黃變、耐高低溫性能差、耐老化性能差。有機硅材料內應力小、耐黃變、耐高低溫性能好，其綜合性能明顯優于環氧樹脂，但是存在導熱率低、折光率不如環氧樹脂的缺點。雖然可以通過加入無機氧化物或氮化物來彌補這些缺陷，但是伴隨著無機填料的加入，透光性會大大降低，因此尋找一種既能引入無機填料又能克服無機粒子團聚和相分離的方法成為了關鍵。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種含POSS基的有機硅灌封膠。

本發明的目的之二在于提供該有機灌封膠的制備方法。

本發明的反應機理為：

；

（n?=?8?~?20）

?????????????????????????a=?6?~?8?，b=?6?~?8。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種含POSS基的有機硅灌封膠，該有機硅灌封膠為A、B雙組分膠，其特征在于所述的A組分由以聚硅氧烷籠形八乙烯基聚倍半硅氧烷為主鏈，通過硅氫加成反應接枝上端氫甲基苯基聚硅氧烷形成的POSS-苯基有機硅聚合物，與過量的未參與反應的端氫甲基苯基聚硅氧烷一起組成組分A，其中聚硅氧烷籠形八乙烯基聚倍半硅氧烷與端氫甲基苯基聚硅氧烷的質量比為1?:?10?~?1?:?20；所述的B組分為甲基苯基乙烯基聚硅氧烷，并加入苯基乙烯基硅樹脂使苯基和乙烯基的含量分別達到60?%和10?%。

上述的端氫甲基苯基聚硅氧烷的結構式為：，n=?8?~?20。

上述的POSS-苯基有機硅聚合物的結構式為：，。

上述的甲基苯基乙烯基聚硅氧烷的結構式為：，a=?6~8?，b=?6~8。

一種制備上述的含POSS基的有機硅灌封膠的方法，其特征在于該方法的具體步驟如下：

a.?端氫甲基苯基聚硅氧烷：在四甲基四苯基環四硅氧烷中，加入催化劑用量的濃硫酸，45?~?65℃反應3?~?5?h，再加入等摩爾量的1,1,3,3四甲基二硅氧烷，繼續攪拌反應3?~?5?h，反應結束后加入碳酸氫鈉充分攪拌1?~?4?h，用pH試紙測試呈中性后過濾取濾液，向濾液中加入無水乙醚和無水硫酸鎂，攪拌靜置后過濾，取濾液，緩慢升溫至150?~?200℃，減壓蒸餾除去乙醚和小分子雜質，即得到端氫甲基苯基聚硅氧烷；

b.?將步驟a所得的端氫甲基苯基聚硅氧烷和聚硅氧烷籠形八乙烯基聚倍半硅氧烷按8?:?1?~?16?:?1的摩爾比溶于甲苯中，惰性氣體保護下，加入催化劑用量的鉑催化劑，在30?~?80℃，反應4小時，除去溶劑，所得液體用THF稀釋，加入活性炭，充分攪拌，靜置過濾，濾液除去溶劑四氫呋喃，得到POSS-苯基有機硅聚合物的無色透明液體，即為組分A；

c.?將甲基苯基乙烯基聚硅氧烷與苯基乙烯基硅樹脂混合組成組分B；

d.?將步驟b所得組分A和步驟b所得的組分B，攪拌混合均勻，脫泡，置于20?~?80℃下固化2?~?20?h得到無色透明有機硅封裝膠。

上述的甲基苯基乙烯基聚硅氧烷的制備方法為：

a．將四甲基氫氧化銨與四甲基四苯基環四硅氧烷按質量比1:40?~?80溶于水中，在30?~?80℃條件下，減壓脫水反應1?~?4?h，得到(Me)₄NOH含量約為2?wt%的均勻透明油狀(Me)₄NOH硅醇鹽，即堿膠；

b．將二甲基二甲氧基硅烷和二苯基二甲氧基硅烷按1?:?1?~?1?:?3的摩爾比溶于去離子水和甲苯的混合溶液中，在惰性氣氛保護下，在30?~?80℃溫度下，滴入步驟a所得?(Me)₄NOH硅醇鹽(wt%?=?0.1?%，催化劑)，升溫至80?~?140℃反應2?~?10?h，然后升溫至150?~?200℃，使四甲基氫氧化銨分解并在此溫度下減壓蒸餾除去溶劑和小分子雜質，最后得到無色透明的甲基苯基乙烯基聚硅氧烷。