[發(fā)明專利]一種硼硅烷改性硅樹脂及加成型樹脂組合物和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610049108.9
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105524281B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王先勝;關(guān)懷;何丹;龍正宇;周為民
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東恒大新材料科技有限公司
• 主分類號: C08G77/398
• 分類號: C08G77/398;C08L83/07;C08L83/08
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

本發(fā)明提供一種硼硅烷改性硅樹脂及含有該樹脂的加成型硅膠組合物，所述樹脂具有如下結(jié)構(gòu)通式：式中，R為烷基，R1為環(huán)氧基或丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，R3為硅乙烯基。該分子結(jié)構(gòu)中引入了B?O鍵，提高了樹脂的熱穩(wěn)定性；樹脂結(jié)構(gòu)中含有至少一個苯基，在與其他樹脂復(fù)配使用時，相溶性好，能夠保持最終固化物的透明度；樹脂結(jié)構(gòu)中含有至少一個硅乙烯基，其可以參與最終的硅氫加成固化，不會影響最終的固化物的性能；樹脂結(jié)構(gòu)中引入了烷氧基、環(huán)氧基、丙烯酸酯等活性官能基團(tuán)，在制備成組合物時，能夠極大改善體系的極性，大幅提高其對填料的分散性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硼硅烷改性硅樹脂及加成型樹脂組合物和應(yīng)用。

背景技術(shù)

加成型硅膠相比縮合型硅膠在性能上有著不可比擬的優(yōu)勢：力學(xué)性能更好、無小分子釋放、不會影響粘結(jié)材料及其它元器件、收縮率更低，尺寸穩(wěn)定性更好、電性能更好也更穩(wěn)定、固化過程及固化后基本無變化。但因其結(jié)構(gòu)以硅氧鍵為主，還有一些硅碳或硅氫鍵，極性較差，所以對基材或填料的潤濕都很差，導(dǎo)致其粘結(jié)性能較差，對填料的分散性能也很差，嚴(yán)重影響了其使用性能。目前解決方法大都是通過添加助劑來解決，如道康寧的專利：可固化的有機(jī)聚硅氧烷組合物和使用該組合物制造的半導(dǎo)體器件(申請?zhí)枺?3824673.2)及可固化的有機(jī)聚硅氧烷組合物和半導(dǎo)體器件(申請?zhí)枺?00480028707.8)主體都是以硅氧鍵為主，還有一些硅碳或硅氫鍵，極性較差，再通過加入一些含烷氧基或環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑來提高粘結(jié)和潤濕性能，但這些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)同主體有較大差異，所以添加量一般較低(太多很容易導(dǎo)致體系相溶性不好)，對粘結(jié)性能及潤濕性能的提高是及其有限的，這也是其粘結(jié)性能一般，對填料的潤濕性能也較差的根本原因。而且這些助劑一般不參與加成固化反應(yīng)，會導(dǎo)致膠膜的性能變差(硬度變低，強(qiáng)度也會變差)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，提供一種硼硅烷改性硅樹脂(GSR)，所述硼硅烷改性硅樹脂具有如下結(jié)構(gòu)通式：

式中，R為烷基，R1為環(huán)氧基或丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，R3為硅乙烯基。

所述硼硅烷改性硅樹脂是通過如下方法制備得到的：硼酸或硼酸酯與硅氧烷偶聯(lián)劑反應(yīng)得到硼硅活性中間體，所述硼硅活性中間體與含羥基和硅乙烯基的苯基硅樹脂反應(yīng)即得，其中，所述硅氧烷偶聯(lián)劑含有環(huán)氧基或丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基中的一種或多種。

本發(fā)明所述的GSR分子結(jié)構(gòu)中引入了B-O鍵，使得整個樹脂的熱穩(wěn)定性更好；該樹脂結(jié)構(gòu)中含有至少一個苯基，在與其他樹脂復(fù)配使用時，相溶性好，能夠保持最終固化物的透明度；該樹脂結(jié)構(gòu)中含有至少一個硅乙烯基，其可以參與最終的硅氫加成固化，不會影響最終的固化物的性能；該樹脂結(jié)構(gòu)中引入了烷氧基、環(huán)氧基、丙烯酸酯等活性官能基團(tuán)，在制備成組合物時，能夠極大改善體現(xiàn)的極性，大幅提高其對填料的分散性能。

本發(fā)明同時提供了所述GSR的制備方法：首先，硼酸或硼酸酯與硅氧烷偶聯(lián)劑反應(yīng)得到硼硅活性中間體，然后，所述硼硅活性中間體與含羥基和硅乙烯基的苯基硅樹脂反應(yīng)即得；所述硅氧烷偶聯(lián)劑含有環(huán)氧基或丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基中的一種或多種。

所述GSR的制備方法優(yōu)選為：首先，所述硼酸或硼酸酯與硅氧烷偶聯(lián)劑溶于甲苯溶劑中，然后在70-90℃攪拌混合反應(yīng)2-8h即得所述硼硅活性中間體；然后，所述硼硅活性中間體與含羥基和硅乙烯基的苯基硅樹脂溶解于甲苯中，加入氫氧化鋇，然后在60-80℃條件下反應(yīng)1-3h，經(jīng)過濾蒸餾提純即得所述硼硅烷改性硅樹脂(GSR)。

上述反應(yīng)的反應(yīng)歷程為：

本發(fā)明的第二個目的是提供一種含有上述任意一種硼硅烷改性硅樹脂的加成型硅膠組合物。

優(yōu)選地，所述加成硅膠組合物還包括乙烯基硅樹脂、含氫交聯(lián)劑、乙烯基硅油。