[發明專利]一種有機硅基聚合物涂層及其制備工藝

有效

• 申請號: 202011021748.1
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112159624B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 陳循軍;蟻明浩;謝思敏;阮韻清;鄭潔峰;譚樂文;張碧燃;尹國強;葛建芳
• 申請（專利權）人: 仲愷農業工程學院
• 主分類號: C09D183/06
• 分類號: C09D183/06;C08G77/38
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發明屬于有機硅材料技術領域，公開一種有機硅基聚合物涂層及其制備工藝，所述涂層含有聚硅氧烷，所述聚硅氧烷由以下組分制得：成分A、成分B、成分C、成分D和成分E，成分A為聚甲基氫硅氧烷，成分B的通式為C₉H₈OR¹OR²，成分C為縮合聚合反應催化劑，成分D為硅氫加成反應催化劑。本發明產品制備過程所用的催化劑溫和、無腐蝕性，反應過程僅產生易去除的氫氣與低級烷烴氣態副產物。本發明產品憑借特有的Ph，即(4?亞丙基?1,2?亞苯基)二氧基單元(?C₃H₆?C₆H₃O₂?)而具有良好的透光率、強疏水性和極好的熱穩定性。本發明產品性能的提升無需納米填充物，也無需昂貴的鈦/鋯試劑雜化。

技術領域

本發明涉及有機硅材料技術領域，具體地說是一種有機硅基聚合物涂層及其制備工藝。

背景技術

隨著航天航空、發光芯片、電子技術的不斷發展，對于相關產品及其元器件在高溫、高濕、高能量密集等特殊環境下工作的高度可靠性提出了嚴苛的要求。除了對產品本身加以強化之外，保護性涂層的應用是解決這類問題的另一個有效的方法。而三防涂料具有良好的耐高溫性能以及優異的絕緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防腐蝕和防老化等性能，成為了對產品進行表面處理的首要選擇。

有機硅聚合物不僅具有熱氧化耐久性、出色的抗紫外線性，而且還具有良好的透光率、防水性和化學惰性等，成為了光電封裝領域防護涂層的熱門選擇。然而，相較環氧樹脂良好的氣體阻隔性和高折光率（ 1.5），普通的有機硅聚合物涂層顯然在這些方面還需要增強。

將功能性納米顆粒物理摻混到有機硅聚合物中是增強有機硅聚合物涂層一種有效的方式，如Feng et al.所報道《Preparation of ZrO2/silicone hybrid materialsfor LED encapsulation via in situ sol-gel reaction》，將納米二氧化鋯混入到有機硅聚合物中進而大幅度的實現了對聚合物的增強。但是，缺乏共價鍵的物理共混通常不能避免納米顆粒的聚集，伴隨著透明性降低。此外，有機醇鋯試劑不僅自身對水汽十分敏感，價格也相當昂貴，這些都限制了這類涂層在工業規模上的大量生產。

為了解決這個問題，許多研究集中在對聚合物主鏈的化學修飾上。將芳香基團如苯基、苝基、三芳基胺基團等引入有機硅鏈被認為是獲得表現出良好光學性質和熱穩定性的有機硅聚合物涂層的良好策略。因此，含有芳族基團的聚硅氧烷引起了極大的研究關注。其中，苯基類型聚硅氧烷通常通過水解溶膠-凝膠法獲得的，如《Diphenylsiloxane-bridged ladder-like hydrido-polysiloxane and the derivatisation bytriphenylsiloxy substitution》、《High refractive index adamantane-basedsilicone resins for the encapsulation of light-emitting diodes》所示。但是，上述方法存在三個明顯的缺點：（1）它需要強堿催化劑，這可能會腐蝕反應釜；（2）所涉及的反應物硅醇難以完全消耗，并且具有強烈的自縮聚趨勢，這會損害產品的預設結構；（3）副產物（低級醇和水）需要額外的步驟才能去除，更不用說在工業規模上。

因此，亟需開發一種不含納米填充物且無需昂貴金屬有機醇鹽試劑雜化的含芳環有機硅基聚合物涂層。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明的目的在于提供了一種有機硅基聚合物涂層及其制備工藝。該有機硅基聚合物涂層不含納米填充物且無需昂貴金屬有機醇鹽試劑雜化，具有良好的防潮濕性能、熱穩定性和光學性能。該涂層的制備工藝不含腐蝕性催化劑，不產生水和醇等液態副產物。

本發明為實現上述目的，采取以下技術方案予以實現：