含硼有機硅化合物、其制備方法和用途技術

本發明專利技術提供含硼有機硅化合物、其制備方法和用途。本發明專利技術所述的含硼有機硅化合物其分子骨架由環烯基、硅氧鍵(Si?O)和環烷基構成，并含有三個介由環烷基進行鍵合的硼酸或硼酸酯基團。本發明專利技術所述的含硼有機硅化合物用作加成固化型有機聚硅氧烷組合物的增粘劑，能夠在高溫高濕和紫外線環境中為其固化物提供充分且長期穩定的粘合性。此外，本發明專利技術通過硅氫化反應制備含硼有機硅化合物，能夠獲得化學結構可控，基本上沒有副產物，品質和性能穩定的含硼有機硅化合物。

【技術實現步驟摘要】
含硼有機硅化合物、其制備方法和用途
本專利技術涉及含硼有機硅化合物，尤其涉及含有環烯基和介由環烷基進行鍵合的硼酸或硼酸酯基團的含硼有機硅化合物，以及該含硼有機硅化合物的制備方法和用作加成固化型有機聚硅氧烷組合物的增粘劑的用途。
技術介紹
加成固化型有機聚硅氧烷組合物因其固化過程無副產物、收縮率小、能深層固化等優點，在大規模集成電路、LED、太陽能電池等領域得到廣泛應用。然而，由于其固化物含有大量的非極性有機基團，分子表面能低，因而對玻璃、樹脂等基材的粘合性很差。因此，如何提高加成固化型有機聚硅氧烷組合物固化物對基材的粘合性，一直是該領域的研究熱點。在加成固化型有機聚硅氧烷組合物中添加增粘劑，是提高其固化物對基材粘合性的有效手段之一。目前，已經公開了大量可用的增粘劑。在這些增粘劑中，有機硅類增粘劑因其化學結構與聚硅氧烷相同或相近，二者具有良好的相容性，因而得到廣泛使用。CN102892837A、CN103154144A、CN104395406A、CN104870568A分別公開了作為增粘劑的環狀或直鏈低聚硅氧烷，其具有三烷氧基硅氧基和甲基氫硅氧基。CN102276989A公開了作為增粘劑的環狀低聚硅氧烷，其含有環氧基和甲基氫硅氧基。這些增粘劑在含有作為增粘性基團的烷氧基或環氧基的同時，還含有能夠提供氫化硅烷化反應活性的硅氫鍵(Si-H)，由于硅氫鍵在儲存期間易產生氫氣，導致這些增粘劑的使用存在安全隱患。CN102892837A、JP2010248410A分別公開了具有異氰尿酸酯基、烯丙基以及環氧基和/或烷氧基甲硅烷基的增粘劑。這些增粘劑用烯丙基代替硅氫鍵以提供氫化硅烷化反應活性，可以避免因硅氫鍵易產生氫氣而引發的安全問題，但異氰尿酸酯基中的氮原子容易導致鉑系催化劑中毒，從而限制了其在加成固化型有機聚硅氧烷組合物中的使用。JP2012149131A、CN101443400A、CN102732040A、CN102977604A分別公開了含有烯基、苯基、環氧基和烷氧基的有機聚硅氧烷增粘劑，其是由含烯基的烷氧基硅烷單體、含苯基的烷氧基硅烷單體、含環氧基的烷氧基硅烷單體經縮合反應制成。這些增粘劑不含有氮原子，可以避免出現催化劑中毒的問題，但其制備均采用縮合反應工藝，并且使用了較大比例的三官能烷氧基硅烷單體，導致其化學結構難以得到有效控制，且存在較多副產物，從而影響了其產品的品質和性能。CN103739848A、CN103589164A分別公開了作為增粘劑的含硼酸酯基團的有機聚硼硅氧烷，其中的硼酸酯基團分別是由硼酸或硼酸三酯經縮合反應形成，且硼原子僅通過硼氧鍵(B-O)鍵合至聚合物鏈。基于前面提及的原因，這些有機聚硼硅氧烷同樣存在化學結構難以有效控制，副產物多等缺點。而且，由于硼氧鍵遇水或潮氣容易水解，所述有機聚硼硅氧烷分子上的硼酸酯基團容易水解脫落，無法在高溫高濕環境中提供充分且長期穩定的粘合性。JP2000169482A公開了作為增粘劑的含酚羥基的有機硅化合物，其是由含烯基和硅氫鍵(Si-H)的有機硅化合物與含烯基的苯酚類化合物進行硅氫化反應(hydrosilylation)制成。由于酚羥基對紫外線(UV)具有較強的吸收作用，所述有機硅化合物的耐紫外性能并不理想，因而當用作加成固化型有機聚硅氧烷的增粘劑時，所述有機硅化合物無法在紫外線環境中為其固化物提供充分且長期穩定的粘合性，故所述增粘劑不適用于需要長期暴露于紫外線環境的應用領域，如太陽能電池。因此，目前急需一種能夠在高溫高濕和紫外線環境中為加成固化型有機聚硅氧烷組合物提供充分且長期穩定的粘合性的有機硅類增粘劑。
技術實現思路
專利技術要解決的問題本專利技術的目的在于提供含硼有機硅化合物，其用作加成固化型有機聚硅氧烷組合物的增粘劑，能夠在高溫高濕和紫外線環境中為其固化物提供充分且長期穩定的粘合性。本專利技術的另一目的在于提供所述含硼有機硅化合物的制備方法，其能夠獲得化學結構可控，基本上沒有副產物，品質和性能穩定的含硼有機硅化合物。本專利技術的再一目的在于提供所述含硼有機硅化合物的用途，其用作加成固化型有機聚硅氧烷組合物的增粘劑。用于解決問題的方案為實現本專利技術的上述目的，本專利技術提供含硼有機硅化合物，其具有式(I)所示的化學結構：式(I)中：B為硼原子，Q為取代或未取代的碳原子數3-20的環烯基，L為取代或未取代的碳原子數3-20的環烷基，與B相連的兩個OR1中的兩個R1各自為氫原子或碳原子數1-20的烷基，或者，與B相連的兩個OR1中的兩個R1相互連接形成碳原子數2-20的亞烷基。根據本專利技術所述的含硼有機硅化合物，優選地，所述Q選自取代或未取代的環丙烯基、環丁烯基、環戊烯基、環己烯基、環辛烯基、環壬烯基、環癸烯基、環十二烯基或降冰片烯基。根據本專利技術所述的含硼有機硅化合物，優選地，所述Q選自取代或未取代的環己烯基或降冰片烯基。根據本專利技術所述的含硼有機硅化合物，優選地，所述L選自取代或未取代的環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環辛基、環壬基、環癸基、環十二烷基或降冰片烷基。根據本專利技術所述的含硼有機硅化合物，優選地，所述L選自取代或未取代的環己基。本專利技術還提供制備上述含硼有機硅化合物的方法，包括：使以下物質發生硅氫化反應：(a)式(II)所示的硅氧烷化合物：式(II)中，Q與式(I)中所定義的相同，(b)式(III)所示的硼酸或硼酸酯化合物：式(III)中：L′選自取代或未取代的碳原子數3-20的環烯基，R1與式(I)中所定義的相同。根據本專利技術所述的方法，優選地，所述L′選自取代或未取代的環丙烯基、環丁烯基、環戊烯基、環己烯基、環辛烯基、環壬烯基、環癸烯基、環十二烯基或降冰片烯基。根據本專利技術所述的方法，優選地，所述L′選自取代或未取代的環己烯基。本專利技術還提供上述含硼有機硅化合物或者由上述方法制備的含硼有機硅化合物的用途，其用作加成固化型有機聚硅氧烷組合物的增粘劑。專利技術的效果本專利技術所述的含硼有機硅化合物，其分子骨架由環烯基、硅氧鍵(Si-O)和環烷基構成，并含有三個介由環烷基進行鍵合的硼酸或硼酸酯基團。根據本專利技術所述的含硼有機硅化合物，其用作加成固化型有機聚硅氧烷組合物的增粘劑，能夠在高溫高濕和紫外線環境中為其固化物提供充分且長期穩定的粘合性。此外，本專利技術通過硅氫化反應制備含硼有機硅化合物，與縮合反應工藝相比，本專利技術所述的方法能夠獲得化學結構可控，基本上沒有副產物，品質和性能穩定的含硼有機硅化合物。具體實施方式下面結合具體實施方式對本專利技術作進一步的說明，但本專利技術的保護范圍并不限于此。本專利技術中所述的“取代”是指基團或化合物中的氫原子被取代基所述取代。其中，所述取代基包括但不限于烷基、芳基、烯基、炔基、鹵素原子、烷氧基、羥基、環氧基、胺基、巰基、硝基、羧酸基、磺酸基、酯基、酰胺基或雜環基。本專利技術中所述的“鹵素原子”是指氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。本專利技術中所述的“粘度”，在沒有特別說明的情況下，均是指在23℃時由旋轉粘度計測定的動力學粘度，單位為mPa·s。本專利技術中所述的“Vi”表示乙烯基，所述的“Me”表示甲基。<含硼有機硅化合物>本專利技術所述的含硼有機硅化合物，其分子骨架由環烯基、硅氧鍵(Si-O)和環烷基構成，并含有三個介由環烷基進行鍵本文檔來自技高網...

【技術保護點】
含硼有機硅化合物，其特征在于，其具有式(I)所示的化學結構：

【技術特征摘要】
1.含硼有機硅化合物，其特征在于，其具有式(I)所示的化學結構：式(I)中：B為硼原子，Q為取代或未取代的碳原子數3-20的環烯基，L為取代或未取代的碳原子數3-20的環烷基，與B相連的兩個OR1中的兩個R1各自為氫原子或碳原子數1-20的烷基，或者，與B相連的兩個OR1中的兩個R1相互連接形成碳原子數2-20的亞烷基。2.根據權利要求1所述的含硼有機硅化合物，其特征在于，所述Q選自取代或未取代的環丙烯基、環丁烯基、環戊烯基、環己烯基、環辛烯基、環壬烯基、環癸烯基、環十二烯基或降冰片烯基。3.根據權利要求2所述的含硼有機硅化合物，其特征在于，所述Q選自取代或未取代的環己烯基或降冰片烯基。4.根據權利要求1所述的含硼有機硅化合物，其特征在于，所述L選自取代或未取代的環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環辛基、環壬基、環癸基、環十二烷基或降冰片烷基。5.根據權利要求4所述的含硼有機硅化合物，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李振忠，
申請(專利權)人：北京康美特科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11