[發(fā)明專利]一種高折射率硅鋯雜化樹脂及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611262259.9
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106633079B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭鐵柱;林曉丹;程小蓮;胡新嵩;喬栩
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: C08G77/58
• 分類號: C08G77/58;C08F283/12;C08F220/06;H01L33/56
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發(fā)明公開了一種高折射率硅鋯雜化樹脂及其制備方法，該方法包括如下步驟：將二苯基二甲氧基硅烷、γ?（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷和正丙醇鋯在酸性催化下進(jìn)行共水解合成雜化樹脂，適宜條件為30?40℃下水解縮合60?90min；然后減壓蒸餾除去小分子溶劑和殘留的水分，后在UV燈輻射下紫外光固化10?20min，烘干后得高折射率硅鋯雜化樹脂。本發(fā)明的制備方法的反應(yīng)周期短，節(jié)能易操作；制備的雜化樹脂穩(wěn)定性好，固化后材料具有高折射率、高透光率和高聚合度等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及封裝材料領(lǐng)域，具體涉及一種高折射率硅鋯雜化樹脂及其制備方法。

背景技術(shù)

LED作為一個(gè)新興的綠色、環(huán)保、節(jié)能光源被廣泛應(yīng)用于各種照明領(lǐng)域，近年來，隨著LED制造工藝的不斷進(jìn)步和新材料(氮化物晶體及熒光粉)的開發(fā)，在促進(jìn)其發(fā)光效率不斷提高的基礎(chǔ)上，人們在LED出光效率方面也做出了很多嘗試努力。目前大部分LED產(chǎn)品在芯片和空氣之間加一層封裝材料作為光學(xué)透鏡來提高出光效率，因此封裝材料需要滿足透氣、透光率好和折射率盡可能接近芯片等要求。環(huán)氧樹脂因具有高透光性、價(jià)格便宜等優(yōu)勢常作為LED封裝材料使用，但因其具有易老化、吸濕性和耐熱性差、而且多數(shù)固化劑有一定的毒性，固化時(shí)內(nèi)應(yīng)力大等缺陷，易降低LED器件使用壽命，因此需要對環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性后使用。由于在短波光照和高溫下易發(fā)生變色現(xiàn)象，因此環(huán)氧樹脂不適于作為大功率LED的封裝材料。有機(jī)硅材料因具有更強(qiáng)的熱穩(wěn)定性和抗紫外線性能，將成為大功率LED封裝材料的封裝方向之一。

目前為止，多數(shù)有關(guān)提高LED封裝樹脂折射率的專利是以含乙烯基或苯基乙烯基樹脂為基體、添加交聯(lián)劑、鉑催化劑等，固化成封裝樹脂。專利CN105482125A通過苯基含氫硅油(甲基苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、含氫雙封頭、溶劑、蒸餾水和催化劑)和聚氨酯丙烯酸酯化合物在鉑催化劑作用下合成UV固化LED封裝樹脂。專利CN105567105A用甲基苯基乙烯基硅樹脂和單氫封端聚甲基苯基硅氧烷在鉑催化劑下反應(yīng)得到梳狀甲基苯基乙烯基硅樹脂，加入α,ω-雙氫封端聚甲基苯基硅氧烷、甲基苯基乙烯基硅樹脂、LED熒光粉、抑制劑、增粘劑和甲基苯基含氫硅油制備封裝膠。本發(fā)明方法簡單，沒有使用溶劑，是一種綠色環(huán)保的生產(chǎn)制備工藝。專利CN103059306A以三官能度和二官能度烷氧基硅烷為原料引入聚倍半硅氧烷類籠型結(jié)構(gòu)，加入兩官能度聚硅氧烷提供柔性鏈段，改善合成產(chǎn)物的力學(xué)性能和耐熱性能，通過苯基含量調(diào)節(jié)最終產(chǎn)物的折射率；該制備方法工藝簡單，成本低廉，反應(yīng)重復(fù)性和可控性好，催化劑去除容易，不需要水洗中和。固化工藝上反應(yīng)單體提供的乙烯基使得硅樹脂可以進(jìn)行硅氫加成固化，不產(chǎn)生小分子物質(zhì)，改善了縮合型固化收縮率高的缺點(diǎn)。專利CN105778850A用甲基乙烯基聚氟硅氧烷、交聯(lián)劑、催化劑、抑制劑和輔料按一定比例合成紫外光固化LED封裝膠。專利CN105086923A 用低黏度107膠、羥基封端硅油、甲基硅油、甲基氯硅油、交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑和催化劑按一定比例配制合成LED灌封膠。專利CN103881651A將四氯化鈦和鈦酸四丁酯溶解于乙醇形成含鈦的醇溶液，將分子量為200～30000的聚乙烯醇溶于去離子水中形成水解液；兩者混合后加入適量的醋酸形成乳化凝膠；將溶解在丙酮中的有機(jī)硅膠與乳化凝膠混合、過濾，能得到高于折射率為1.6的LED封裝硅膠。

有機(jī)無機(jī)雜化材料通過有機(jī)官能團(tuán)縮合交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使用金屬醇鹽與有機(jī)硅進(jìn)行共水解縮聚，通過化學(xué)鍵將有機(jī)-無機(jī)部分在分子水平上連接起來，可以有效提高材料折射率的同時(shí)，保持較好的光透過性。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高折射率硅鋯雜化樹脂及其制備方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種高折射率硅鋯雜化樹脂的制備方法，包括如下步驟：

（1）將二苯基二甲氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、溶劑、水和催化劑混合反應(yīng)，攪拌至得到澄清溶液；

（2）將正丙醇鋯的甲基丙烯酸溶液加入到步驟（1）所得澄清溶液中，攪拌；