一種甲基硅氧烷樹脂密封料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種甲基硅氧烷樹脂密封料及其制備方法，其主要由原料氫化甲基低聚硅氧烷、乙烯基甲基硅氧烷?二甲基硅氧烷共聚物以及鉑?1，3?二乙烯?1，1，3，3?四甲基二硅氧烷制備而成，從而其流動(dòng)性好，各波長(zhǎng)段均保持較高的透射率，同時(shí)具有良好的耐熱抗老化性能，從而適用于紫外發(fā)光二極管的密封。
【專利說明】
一種甲基硅氧烷樹脂密封料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種密封材料，具體地說，是一種適用于紫外發(fā)光二極管的甲基硅氧 烷樹脂密封材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光二極管具有長(zhǎng)壽命、高能效、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，由于具有較高的發(fā)光效率和低 電壓驅(qū)動(dòng)性能，作為一種固態(tài)發(fā)光器件被廣泛用于各種領(lǐng)域。但是有一些特殊種類的發(fā)光 二極管被用于非照明領(lǐng)域，如發(fā)射紫外光(波長(zhǎng)低于400nm)。紫外光發(fā)光二極管主要用于殺 菌、水純化、輻射治療、防偽驗(yàn)證、傳感器等領(lǐng)域。
[0003] 目前，常規(guī)的發(fā)光裝置密封料主要是雙酚A型透明環(huán)氧樹脂，而隨著基于紫外光的 白光發(fā)光二極管的發(fā)展，需要外層密封材料在保持可見光區(qū)高透明性的同時(shí)能夠?qū)ψ贤夤?有較高的吸收率，以防止紫外光的泄露，同時(shí)，密封材料還需具有較強(qiáng)的抗紫外老化能力， 而普通的環(huán)氧樹脂在長(zhǎng)期使用后，長(zhǎng)時(shí)間暴露在紫外光或在發(fā)光二極管產(chǎn)生的高溫下，其 容易轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色，也就是不可避免地發(fā)生黃變現(xiàn)象，導(dǎo)致其透光率下降，降低發(fā)光二極管器 件的亮度。
[0004] 紫外發(fā)光二極管如普通發(fā)光二極管一樣，也需要被密封。密封材料起著保護(hù)紫外 發(fā)光二極管免受外界環(huán)境的破壞，如機(jī)械影響、濕度影響及熱影響。液態(tài)密封后加熱固化的 環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅氧烷樹脂廣泛應(yīng)用于普通發(fā)光二極管的密封。然而，這類傳統(tǒng)密封材料 中存在許多的有機(jī)相而導(dǎo)致材料易于吸收大量的紫外光。由于傳統(tǒng)的密封材料對(duì)紫外光的 透射率較低，使其不適宜應(yīng)用于紫外發(fā)光二極管的密封。
[0005] 因此，亟需開發(fā)出一種新型的應(yīng)用紫外發(fā)光二極管的密封材料，以滿足紫外發(fā)光 二極管密封材料高紫外光透射率及耐熱穩(wěn)定性的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種甲基硅氧烷樹脂密封料及其制備方法，其流動(dòng)性 好，各波長(zhǎng)段均保持較高的透射率，同時(shí)具有良好的耐熱抗老化性能，從而適用于紫外發(fā)光 二極管的密封。
[0007] 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種甲基硅氧烷樹脂密封料主要由 原料氫化甲基低聚硅氧烷、乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物以及鉑-1，3-二乙烯_ 1，1，3,3_四甲基二硅氧烷制備而成，其中，所述氫化甲基低聚硅氧烷的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 (
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述甲基硅氧烷樹脂密封料的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為： 小于60。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的化學(xué)結(jié) 構(gòu)式為
車中，80<x、y<100。 ,
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述氫化甲基低聚硅氧烷由原料甲基二乙氧基硅烷與二 甲基二乙氧基硅烷在酸性溶液中制備而成。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，制備所述甲基硅氧烷樹脂密封料的氫化甲基低聚硅氧烷 與乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩爾比為1:1~1.5。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，鉬-1，3-二乙烯-1，1，3,3-四甲基二硅氧烷：（氫化低聚硅 氧燒樹脂+乙烯基甲基硅氧烷-^甲基硅氧烷共聚物）的摩爾比為0.02~0.03:100。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，制備所述氫化甲基低聚硅氧烷的甲基二乙氧基硅烷與二 甲基二乙氧基硅烷的摩爾比為1:0.5~1.5。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述甲基硅氧烷樹脂密封料適用于紫外發(fā)光二極管的封 裝。
[0015] -種甲基硅氧烷樹脂密封料的制備方法，包括步驟：
[0016] S100混合相應(yīng)質(zhì)量份的氫化甲基低聚硅氧烷與乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷 共聚物；以及
[0017] S200加入鉑-1，3-二乙烯-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，在常溫條件下，持續(xù)攪拌60 ~90分鐘，制得甲基硅氧烷樹脂密封料。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述氫化甲基低聚硅氧烷的制備方法包括步驟：
[0019] S110將相應(yīng)質(zhì)量份的甲基二乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷加入0. 1~ 0.2mol/L的鹽酸溶液中，在50°C~70°C下攪拌20~24小時(shí)；
[0020] S120反應(yīng)結(jié)束后，往反應(yīng)體系中通入氮?dú)?，升溫?0°C~110°C攪拌12~16小時(shí)， 以用于除去副產(chǎn)物、溶劑和水;以及
[0021] S130將粗產(chǎn)物通過孔徑0.45μπι的濾網(wǎng)過濾，在50°C~70°C的真空條件下干燥，制 得氫化甲基低聚硅氧烷。
【附圖說明】
[0022] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的甲基硅氧烷密封料與常規(guī)硅氧烷樹脂的紫外光譜 透射率測(cè)試曲線對(duì)比圖。
[0023] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的甲基硅氧烷密封料與常規(guī)硅氧烷樹脂的老化測(cè)試 曲線對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu) 選實(shí)施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見的變型。
[0025] 一種甲基硅氧烷樹脂密封料主要由原料氫化甲基低聚硅氧烷、乙烯基甲基硅氧 烷-二甲基硅氧烷共聚物以及鉑-1，3-二乙烯-1，1，3,3-四甲基二硅氧烷制備而成，其中，所 述氫化甲基低聚硅氧烷的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為$中， 50<n<60〇
[0026] 其中，所述甲基硅氧烷樹脂密封料的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：
[0027] 〔中，80<x、y<100,50 <n小于…。
[0028]其中，所述乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
其中，80<x、y<100。 <
[0029] 其中，所述氫化甲基低聚硅氧烷由原料甲基二乙氧基硅烷與二甲基二乙氧基硅烷 在酸性溶液中制備而成。
[0030] 其中，所述甲基二乙氧基硅烷與二甲基二乙氧基硅烷的化學(xué)結(jié)構(gòu)式分別為 飛
ο
[0031]其中，制備所述甲基硅氧烷樹脂密封料的氫化甲基低聚硅氧烷與乙烯基甲基硅氧 烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩爾比為1:1~1.5。
[0032] 其中，鉑-1，3-二乙烯-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷：（氫化低聚硅氧烷樹脂+乙烯基 甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物）的摩爾比為0.02~0.03:100。
[0033] 其中，制備所述氫化甲基低聚硅氧烷的甲基二乙氧基硅烷與二甲基二乙氧基硅烷 的摩爾比為1:0.5~1.5。
[0034]其中，酸性溶液選擇的是濃度為0.1~0.2mol/L的鹽酸溶液，酸性溶液：（甲基二乙 氧基硅烷+二甲基二乙氧基硅烷)的摩爾比為2~3:1。
[0035] 其中，所述甲基硅氧烷樹脂密封料適用于紫外發(fā)光二極管的封裝。
[0036] -種甲基硅氧烷樹脂密封料的制備方法，其包括步驟：
[0037] S100混合相應(yīng)質(zhì)量份的氫化甲基低聚硅氧烷與乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷 共聚物；以及
[0038] S200加入鉑-1，3-二乙烯-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，在常溫條件下，持續(xù)攪拌60 ~90分鐘，制得甲基硅氧烷樹脂密封料。
[0039] 其中，所述氫化甲基低聚硅氧烷的制備方法包括步驟：
[0040] S110將相應(yīng)質(zhì)量份的甲基二乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷加入0. 1~ 0.2mol/L的鹽酸溶液中，在50°C~70°C下攪拌20~24小時(shí)；
[0041 ] S120反應(yīng)結(jié)束后，往反應(yīng)體系中通入氮?dú)?，升溫?0°C~110°C攪拌12~16小時(shí)， 以用于除去副產(chǎn)物、溶劑和水;以及
[0042] S130將粗產(chǎn)物通過孔徑0.45μπι的濾網(wǎng)過濾，在50°C~70°C的真空條件下干燥，制 得氫化甲基低聚硅氧烷。
[0043] 其中，制備的所述甲基硅氧烷樹脂密封料適用于加入紫外發(fā)光二極管器件中，在 170°C~180°C下加熱4~6小時(shí)，使其進(jìn)一步加熱固化形成交聯(lián)聚合物，以完成對(duì)發(fā)光二極 管的密封。
[0044] 制備的所述甲基硅氧烷密封料具有平行的雙鏈結(jié)構(gòu)，以及側(cè)鏈上有序排列的低級(jí) 性的甲基基團(tuán)，有利于分子間的堆積，使產(chǎn)品在紫外光譜下表現(xiàn)出優(yōu)異的透射率。
[0045] 由于分子結(jié)構(gòu)主要為兩段穩(wěn)定的雙鏈結(jié)構(gòu)，分子中化學(xué)鍵主要為穩(wěn)定的硅氧鍵和 硅碳鍵，使得所述密封料耐熱性能優(yōu)異，光性能衰竭低。
[0046] 同時(shí)由于所述甲基硅氧烷樹脂密封料為鏈狀高分子，并且鏈與鏈間相連的乙基結(jié) 構(gòu)，以及側(cè)鏈上的甲基基團(tuán)，有利于所述密封料的加工流動(dòng)性，使所述密封料在加熱固化前 流動(dòng)性好，便于對(duì)發(fā)光二極管的密封。
[0047] 所述甲基硅氧烷樹脂密封料的制備方法簡(jiǎn)單，產(chǎn)品應(yīng)用簡(jiǎn)便高效，其流動(dòng)性好，折 射率高，各波長(zhǎng)段均保持較高的透射率，同時(shí)具有良好的耐熱抗老化性能。
[0048] 實(shí)施例1
[0049] 氫化甲基低聚硅氧烷的制備
[0050] 將去離子水中加入鹽酸，配制O.lmol/L的鹽酸溶液。然后，將甲基二乙氧基硅烷和 二甲基二乙氧基硅烷加入溶液中。反應(yīng)投料的摩爾比為甲基二乙氧基硅烷:二甲基二乙氧 基硅烷=1:1，溶液：（甲基二乙氧基硅烷+二甲基二乙氧基硅烷）=2.5:1。反應(yīng)體系在60°C 攪拌24小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，往反應(yīng)體系中通往氮?dú)?，升溫?00 °C攪拌12小時(shí)以除去副產(chǎn)物、 溶劑和水。將粗產(chǎn)物通過孔徑〇.45μπι的濾網(wǎng)過濾，然后在60°C的真空條件下干燥，得到干燥 純凈的氫化甲基低聚硅氧烷產(chǎn)物。
[0051 ]甲基硅氧烷樹脂密封材料的制備
[0052]將氫化甲基低聚硅氧烷與乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物混合。氫化甲 基低聚硅氧烷與乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩爾比為1:1.1。然后，加入鉑- 1，3-二乙稀_1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，質(zhì)量比為銷 _1，3-二乙稀_1，1，3，3-四甲基二娃氧 烷：（氫化低聚硅氧烷樹脂+乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物）= 0.025:100。反應(yīng)體 系在常溫條件下，持續(xù)攪拌60分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，得到甲基硅氧烷樹脂密封材料。使用時(shí)，將 密封材料加入發(fā)光二極管器件中，在170°C下加熱4小時(shí)，使其進(jìn)一步加熱固化形成交聯(lián)聚 合物，以完成對(duì)發(fā)光二極管的密封。
[0053]紫外光譜透射率測(cè)試
[0054]取實(shí)施例1制備的所述甲基硅氧烷樹脂密封料和常規(guī)硅氧烷樹脂密封材料0.5g分 別涂至1平方英寸的石英片上，在170Γ下加熱4小時(shí)，使材料加熱固化。測(cè)試密封材料在紫 外光譜下的透射率，測(cè)試結(jié)果圖1所示。
[0055]結(jié)果表明，所述甲基硅氧烷樹脂密封料在紫外光譜下具有較高的透射率，適用于 紫外發(fā)光二極管的密封。
[0056] 透射率老化測(cè)試
[0057] 取實(shí)施例1制備的所述甲基硅氧烷樹脂密封料和常規(guī)硅氧烷樹脂密封材料0.5g分 別涂至1平方英寸的石英片上，在170°C下加熱4小時(shí)，使材料加熱固化。在空氣氛圍下200°C 的高溫爐中存儲(chǔ)，每間隔一定時(shí)間取出測(cè)試材料在300nm紫外波長(zhǎng)下的透射率，測(cè)試結(jié)果圖 2所示。
[0058] 結(jié)果表明，所述甲基硅氧烷樹脂密封料在長(zhǎng)時(shí)間高溫存儲(chǔ)下在仍保持了較高的透 射率，表現(xiàn)出良好的耐熱老化性能。
[0059] 實(shí)施例2至實(shí)施例7
[0060]制備氫化甲基低聚硅氧烷與甲基硅氧烷樹脂密封料的具體方法如實(shí)施例1所示， 所述氫化甲基低聚硅氧烷與乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的不同質(zhì)量比如表1 所示，制備的所述密封料的折射率如表1所示，其中，折射率的測(cè)定是用阿貝折光計(jì)測(cè)試。 表1實(shí)施例1至實(shí)施例7的成分比例與測(cè)試結(jié)果

[0061 ]由表1可知，氫化甲基低聚硅氧烷與乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩 爾比為1:1.2。
[0062] 實(shí)施例8至實(shí)施例12
[0063]制備樹枝狀環(huán)氧硅氧烷樹脂密封料的具體方法如實(shí)施例1所示，制備所述氫化甲 基低聚硅氧烷的所述甲基二乙氧基硅烷與二甲基二乙氧基硅烷的不同質(zhì)量比如表2所示， 其中，制備的所述密封料的折射率如表2所示，其中，折射率的測(cè)定是用阿貝折光計(jì)測(cè)試。 表2實(shí)施例8至實(shí)施例12的成分比例與測(cè)試結(jié)果
[0064] 實(shí)施例13至實(shí)施例18
[0065]制備氫化甲基低聚硅氧烷與甲基硅氧烷樹脂密封料的具體方法如實(shí)施例1所示， 制備所述氫化甲基低聚硅氧烷酸性溶液摩爾量比不同，制備的所述密封料的折射率如表3 所示，其中，折射率的測(cè)定是用阿貝折光計(jì)測(cè)試。 表3實(shí)施例13至實(shí)施例18的成分比例與測(cè)試結(jié)果
[0066]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本發(fā)明 的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和 改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等同物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種甲基硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，其主要由原料氨化甲基低聚硅氧烷、乙締 基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物W及銷-1,3-二乙締-1,1，3,3-四甲基二硅氧烷制備而 成，其中，所述氨化甲基低聚硅氧烷的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為Qiemical F'ormulaiCs*。出o*n〇2*nSi2*n，其中，50<n<60。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲基硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，所述甲基硅氧烷樹脂密 封料的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：Qiemical F'o;rmula:C3x+2y+3nH7x+6y+i〇nOx+y+2nSix+y+2n，其中，80<x、y<100,50<n小于60。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲基硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，所述乙締基甲基娃氧 燒-二甲基硅氧烷共聚物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為Chemical Formula：C3x+2yH7x+6y0x+ySix+y 乙締基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物，其中，80 < X、y < 100。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的甲基硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，所述氨化甲基低聚娃氧 燒由原料甲基二乙氧基硅烷與二甲基二乙氧基硅烷在酸性溶液中制備而成。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的甲基硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，制備所述甲基硅氧烷樹 脂密封料的氨化甲基低聚硅氧烷與乙締基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩爾比為1: 1 ~1.5。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的甲基硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，銷-1，3-二乙締-1，1，3， 3-四甲基二硅氧烷:氨化低聚硅氧烷樹脂和乙締基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩 爾比為 0.02 ~0.03:100。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的甲基硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，制備所述氨化甲基低聚 硅氧烷的甲基二乙氧基硅烷與二甲基二乙氧基硅烷的摩爾比為1:0.5~1.5。8. 根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一所述的甲基硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，所述甲基娃 氧燒樹脂密封料適用于紫外發(fā)光二極管的封裝。9. 一種如權(quán)利要求1~8中任一所述的甲基硅氧烷樹脂密封料的制備方法，其特征在 于，包括步驟： S100混合相應(yīng)質(zhì)量份的氨化甲基低聚硅氧烷與乙締基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚 物；w及 S200加入銷-1，3-二乙締-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，在常溫條件下，持續(xù)攬拌60~90 分鐘，制得甲基硅氧烷樹脂密封料。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述氨化甲基低聚硅氧烷的制備方 法包括步驟： S110將相應(yīng)質(zhì)量份的甲基二乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷加入0.1~0.2mol/L的 鹽酸溶液中，在50°C~70°C下攬拌20~24小時(shí)； S120反應(yīng)結(jié)束后，往反應(yīng)體系中通入氮?dú)?，升溫?0°C~11(TC攬拌12~16小時(shí)，W用 于除去副產(chǎn)物、溶劑和水;W及 S130將粗產(chǎn)物通過孔徑0.45μπι的濾網(wǎng)過濾，在50°C~70°C的真空條件下干燥，制得氨 化甲基低聚硅氧烷。
【文檔編號(hào)】C08L83/05GK105838082SQ201610290724
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】魏亮
【申請(qǐng)人】寧波高新區(qū)夏遠(yuǎn)科技有限公司