一種硅硼增粘劑及其制備方法和用途技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種硅硼增粘劑，所述硅硼增粘劑具有如下分子結(jié)構(gòu)式：(R1Me2SiO1/2)a(PhR2SiO2/2)b(R3MeSiO2/2)c(R4SiO3/2)d(SiO4/2)e(BO3/3)f，其中a+b+c+d+e+f＝1；所述分子結(jié)構(gòu)式中R1為不飽和基團，R2為烷氧基團、甲基或苯基，R3為環(huán)氧基團，R4為苯基或甲基。本發(fā)明專利技術(shù)還提供了該硅硼增粘劑的制備方法和在雙組份LED封裝膠中的用途。本發(fā)明專利技術(shù)的硅硼增粘劑可直接加入到LED封裝硅膠體系中，提高LED封裝硅膠與燈珠的粘接性，達到對燈珠密封的要求，同時具有高的折射率和很好的抗黃變性能。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種增粘劑，具體涉及一種硅硼增粘劑及其制備方法和用途。
技術(shù)介紹
LED的應(yīng)用越來越廣泛，具有體積小、使用電壓低、安全系數(shù)高、壽命長和節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，是未來光源發(fā)展的一個方向。而封裝膠的性能直接影響到LED的使用性能和壽命，關(guān)于LED的封裝材料一直是近年來研究的一大熱點。有機硅的雙組份硅橡膠材料具有透明度好，折射率高，熱穩(wěn)定性好，應(yīng)力開裂小，防水性好等特點，成為LED封裝膠的優(yōu)等原材料。雙組份LED有機硅封裝膠是指含有乙烯基的聚硅氧烷和含硅氫的聚硅氧烷在鉑金催化劑的作用下通過硅氫加成反應(yīng)發(fā)生交聯(lián)固化得到的硅橡膠，雙組份硅橡膠具有在硫化的過程中無副產(chǎn)物產(chǎn)生，硫化溫度低，硫化時間短等優(yōu)點。然而，雙組份硅橡膠對LED底材的粘接性能較差，通常要對底材使用底涂劑才能達到粘接要求，這無疑增加了成本和工作量。因此，高效的硅橡膠增粘劑對雙組份膠的發(fā)展起到重要的作用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供了一種硅硼增粘劑，本專利技術(shù)還提供了該硅硼增粘劑的制備方法和用途，本專利技術(shù)還提供了包含該硅硼增粘劑的雙組份LED封裝膠。為實現(xiàn)上述目的，所采取的技術(shù)方案：一種硅硼增粘劑，所述硅硼增粘劑具有如下分子結(jié)構(gòu)式：(R1Me2SiO1/2)a(PhR2SiO2/2)b(R3MeSiO2/2)c(R4SiO3/2)d(SiO4/2)e(BO3/3)f，其中a+b+c+d+e+f＝1；所述分子結(jié)構(gòu)式中R1為不飽和基團，R2為烷氧基團、甲基或苯基，R3為環(huán)氧基團，R4為苯基或甲基。本專利技術(shù)提供了上述所述的硅硼增粘劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：(1)將帶有環(huán)氧基團的不飽和單體與帶氫基的聚硅氧烷混合于第一有機溶
劑中，在鉑金催化劑存在下進行硅氫加成反應(yīng)，得到環(huán)氧改性聚硅氧烷；(2)將硅烷單體PhR2Si(OR5)2和Si(OR5)4中的任意一種、R1Me2SiOR5和R4Si(OR5)3混合于第二有機溶劑中，在酸性催化劑條件下進行水解縮合反應(yīng)，得到苯基聚硅氧烷預(yù)聚物，其中所述R1為不飽和基團，R2為烷氧基團、甲基或苯基，R4為苯基或甲基，R5為烷基；(3)將所述步驟(1)所得的環(huán)氧改性聚硅氧烷和所述步驟(2)所得的苯基聚硅氧烷預(yù)聚物混合，然后加入硼酸酯和堿性催化劑進行反應(yīng)，得到所述硅硼增粘劑。優(yōu)選地，所述步驟(1)中帶有環(huán)氧基團的不飽和單體為烯丙基縮水甘油醚、4-乙烯基環(huán)氧環(huán)己烷、1-烯丙氧基-2,3-環(huán)氧丙烷和3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基丙烯酸酯中的至少一種；所述步驟(1)中帶氫基的聚硅氧烷為含氫環(huán)硅氧烷和線性含氫聚硅氧烷中的至少一種；所述步驟(1)中帶有環(huán)氧基團的不飽和單體所含的不飽和基團與帶氫基的聚硅氧烷中所含的氫的摩爾比為(1.0～2.0):1。優(yōu)選地，所述步驟(1)中帶有環(huán)氧基團的不飽和單體所含的不飽和基團與帶氫基的聚硅氧烷中所含的氫的摩爾比為(1.0～1.5):1。優(yōu)選地，所述步驟(1)中帶氫基的聚硅氧烷的含氫值質(zhì)量百分比為0.1～1.6％；更優(yōu)選，所述步驟(1)中帶氫基的聚硅氧烷的含氫值質(zhì)量百分比為0.5～1.0％。優(yōu)選地，所述步驟(1)中第一有機溶劑為異丙醇、甲苯、二甲苯和丙酮中的一種或幾種，所述鉑金催化劑為氯鉑酸，所述鉑金催化劑在所述硅氫加成反應(yīng)體系中的質(zhì)量濃度為120ppm～240ppm。優(yōu)選地，所述步驟(1)中硅氫加成反應(yīng)的溫度為40～90℃，反應(yīng)時間為5～12小時；更優(yōu)選地，所述步驟(1)中硅氫加成反應(yīng)的溫度為60～80℃，反應(yīng)時間為8～10小時。優(yōu)選地，所述步驟(2)中R1Me2SiOR5為二乙烯基四甲基二硅氧烷、乙烯基二甲基甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧丙基二甲基烷氧基硅烷中的至少一種，所述PhR2Si(OR5)2為甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷和二苯基二乙氧基硅烷中的至少一種，所述R4Si(OR5)3為苯基三甲
氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷中的至少一種，所述Si(OR5)4為正硅酸乙酯。優(yōu)選地，所述步驟(2)中PhR2Si(OR)2和Si(OR)4中的一種與R1Me2SiOR5和R4Si(OR)3的物質(zhì)的量比為PhR2Si(OR)2和Si(OR)4中的一種：R1Me2SiOR5：R4Si(OR)3＝(0.2～0.4):(0.2～0.8):(0.4～0.8)。優(yōu)選地，所述步驟(2)中酸性催化劑為鹽酸、濃硫酸或三氟甲磺酸；所述第二有機溶劑為異丙醇、甲苯、二甲苯、丙酮中的一種或幾種；所述步驟(2)中反應(yīng)溫度為50～100℃，反應(yīng)時間為4～12小時；更優(yōu)選地，所述步驟(2)中反應(yīng)溫度為70～90℃，反應(yīng)時間為8～10小時。優(yōu)選地，所述步驟(3)中環(huán)氧改性聚硅氧烷和苯基聚硅氧烷預(yù)聚物的質(zhì)量比為(0.5～2):(1～2)。優(yōu)選地，所述步驟(3)中硼酸酯為硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三丙酯和硼酸三苯基酯中的至少一種，所述硼酸酯的加入量為所述環(huán)氧改性聚硅氧烷和苯基聚硅氧烷預(yù)聚物總質(zhì)量的5～15％。優(yōu)選地，所述步驟(3)中反應(yīng)完成后加酸中和所述堿性催化劑至中性或者反應(yīng)完成后加熱分解所述堿性催化劑。優(yōu)選地，所述堿性催化劑為氫氧化鉀醇溶液或四甲基氫氧化銨堿膠。優(yōu)選地，所述步驟(3)中反應(yīng)溫度為90～150℃，反應(yīng)時間為2～6小時。本專利技術(shù)提供了上述所述的硅硼增粘劑在制備雙組份LED封裝膠中的用途。本專利技術(shù)提供了一種雙組份LED封裝膠，所述雙組份LED封裝膠包含乙烯基苯基聚硅氧烷、苯基含氫聚硅氧烷、鉑催化劑和上述所述的硅硼增粘劑。優(yōu)選地，所述硅硼增粘劑的用量為所述乙烯基苯基聚硅氧烷和苯基含氫聚硅氧烷總質(zhì)量的2％～4％。優(yōu)選地，所述鉑催化劑中鉑金屬含量為所述乙烯基苯基聚硅氧烷和苯基含氫聚硅氧烷總質(zhì)量的2.0～10.0ppm；所述乙烯基苯基聚硅氧烷的黏度為100000～200000mPa·s；所述苯基含氫聚硅氧烷的黏度為20～40mPa·s；所述乙烯基苯基聚硅氧烷和苯基含氫聚硅氧烷的質(zhì)量比為4:1。本專利技術(shù)的有益效果在于：(1)本專利技術(shù)所述硅硼增粘劑可直接加入到LED封裝硅膠體系中，能夠非常有效的提高LED封裝硅膠與燈珠的粘接性，達到對燈珠密封的要求，同時具有高的折射率和很好的抗黃變性能；(2)本專利技術(shù)所述硅硼增粘劑的制備方法所使用的原料簡單易得，配方工藝危險性小，工業(yè)化可實現(xiàn)性大，易于產(chǎn)品的量產(chǎn)。具體實施方式為更好的說明本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點，下面將結(jié)合具體實施例對本專利技術(shù)作進一步說明。實施例1本專利技術(shù)所述硅硼增粘劑的制備方法的一種實施例，所述制備方法包括如下步驟：(1)環(huán)氧改性聚硅氧烷的制備：在500ml的三口燒瓶中加入114.2g的烯丙基縮水甘油醚、100.0g側(cè)含氫硅油，含氫硅油的氫值含量為0.8％，120ppm氯鉑酸催化劑和80.0g甲苯溶劑在80℃下反應(yīng)6小時，110℃低壓除去低沸物，得到環(huán)氧改性聚硅氧烷。(2)苯基聚硅氧烷預(yù)聚物的制備：在1000ml的三口燒瓶中加入104.0g正硅酸乙酯、198.0g苯基三甲氧基硅烷，558.0g二乙烯基四甲基二硅氧烷和150.0g甲苯溶劑，在70℃下滴加160.0g 1.0％的硫酸溶液，反應(yīng)4小時后升溫至100℃蒸餾，至無餾分蒸出，水洗至中性，低壓除去低沸物，得到苯基聚硅氧烷預(yù)聚物。(3)將上述的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種硅硼增粘劑，其特征在于，所述硅硼增粘劑具有如下分子結(jié)構(gòu)式：(R1Me2SiO1/2)a(PhR2SiO2/2)b(R3MeSiO2/2)c(R4SiO3/2)d(SiO4/2)e(BO3/3)f，其中a+b+c+d+e+f＝1；所述分子結(jié)構(gòu)式中R1為不飽和基團，R2為烷氧基團、甲基或苯基，R3為環(huán)氧基團，R4為苯基或甲基。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種硅硼增粘劑，其特征在于，所述硅硼增粘劑具有如下分子結(jié)構(gòu)式：(R1Me2SiO1/2)a(PhR2SiO2/2)b(R3MeSiO2/2)c(R4SiO3/2)d(SiO4/2)e(BO3/3)f，其中a+b+c+d+e+f＝1；所述分子結(jié)構(gòu)式中R1為不飽和基團，R2為烷氧基團、甲基或苯基，R3為環(huán)氧基團，R4為苯基或甲基。2.一種如權(quán)利要求1所述的硅硼增粘劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：(1)將帶有環(huán)氧基團的不飽和單體與帶氫基的聚硅氧烷混合于第一有機溶劑中，在鉑金催化劑存在下進行硅氫加成反應(yīng)，得到環(huán)氧改性聚硅氧烷；(2)將硅烷單體PhR2Si(OR5)2和Si(OR5)4中的一種、R1Me2SiOR5和R4Si(OR5)3混合于第二有機溶劑中，在酸性催化劑條件下進行水解縮合反應(yīng)，得到苯基聚硅氧烷預(yù)聚物，其中所述R1為不飽和基團，R2為烷氧基團、甲基或苯基，R4為苯基或甲基，R5為烷基；(3)將所述步驟(1)所得的環(huán)氧改性聚硅氧烷和所述步驟(2)所得的苯基聚硅氧烷預(yù)聚物混合，然后加入硼酸酯和堿性催化劑進行反應(yīng)，得到所述硅硼增粘劑。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅硼增粘劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中帶有環(huán)氧基團的不飽和單體為烯丙基縮水甘油醚、4-乙烯基環(huán)氧環(huán)己烷、1-烯丙氧基-2,3-環(huán)氧丙烷和3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基丙烯酸酯中的至少一種；所述步驟(1)中帶氫基的聚硅氧烷為含氫環(huán)硅氧烷和線性含氫聚硅氧烷中的至少一種；所述步驟(1)中帶有環(huán)氧基團的不飽和單體所含的不飽和基團與帶氫基的聚硅氧烷中所含的氫的摩爾比為(1.0～2.0):1。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅硼增粘劑的制備方...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：熊天寶，唐強，葉文波，熊滿軍，
申請(專利權(quán))人：廣州雙桃精細化工有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44