[发明专利]高折光率烷氧基硅烷及其硅树脂

说明书

技术领域

本发明属于硅树脂领域，具体涉及高折光率烷氧基硅烷及其硅树脂。

背景技术

近年来，由于对材料的高性能、环保性、质轻的需求不断加大，各种高性能环保有机硅材料陆续涌现并飞速发展。高折光率、高透光性有机硅树脂具有优异的耐高低温、耐磨、耐紫外线辐射及无毒无味等性能，使其成为理想的LED封装材料。Si—C（芳）键折射率大于Si—C键，所以在一定范围内增加聚合物中苯基含量无疑可以使硅树脂折光率增加。专利WO2004107458A2采用苯基三氯硅烷与二甲基二氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷水解缩合制得乙烯基硅树脂，然后经硫化成型，获得LED封装材料，并通过提高苯基含量来提升其耐紫外性和耐热性。然而苯基含量的提升将会导致硅树脂透明性及硬度的变化。

中国专利CN101475689A提供一种高折光率、澄清透明含甲基苯基硅氧链节的甲基苯基乙烯基硅树脂的制备方法，其折光率在1.49—1.57范围。杨雄发等将甲基苯基二氯硅烷与二甲基二氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷和苯基三氯硅烷等共水解后，KOH催化下以三甲基氯硅烷为封端剂制备了含甲基苯基硅氧链节的甲基苯基乙烯基硅树脂。[杨雄发等，一种高折光率发光二极管封装硅树脂的研究[J],高等学校化学学报，2012,33（5）：1078-1083]。中国专利CN102617860A提供一种有关MQ硅树脂与柔性长链聚硅氧烷反应生成软硬镶嵌的MDQ硅树脂，其MDQ树脂澄清透明，折光率为n_D²⁵=1.40—1.49。

以甲基单体和苯基单体为原料制备有机硅树脂时，甲基含量高的树脂具有好的韧性、耐电弧性、憎水性、耐冲击性等。而苯基含量高的树脂具有较高稳定性、较大热塑性、较强氧化稳定性，较高折光率，但高苯基含量树脂脆性太强，一般需加入部分二甲基功能基稀释苯基单元，但同时会降低树脂的折光率，为了缓解这种矛盾，本发明开发了高折光率酰亚胺系列烷氧基硅烷化合物，并以它们为原料获得了系列高折光率的硅树脂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供高折光率的烷氧基硅烷及其硅树脂以及它们的制备方法。

本发明提供的高折光率烷氧基硅烷结构式如下所示：

或

其中，R为甲基或乙基；m=0,1;n=1,3。

上述烷氧基硅烷的制备方法如下：

以1,8-萘二甲酰亚胺为原料，与氢氧化钠、氢氧化钾的乙醇溶液、甲醇溶液或水溶液混合，于0℃—40℃下反应制备1,8-萘二甲酰亚胺盐，或以邻苯二甲酰亚胺为原料，与氢氧化钠、氢氧化钾的乙醇溶液、甲醇溶液或水溶液混合，于0℃—40℃下反应制备邻苯二甲酰亚胺盐；

将1,8-萘二甲酰亚胺盐或邻苯二甲酰亚胺盐与硅烷化合物在有机溶剂中混合或直接混合，在催化剂作用下于100℃—160℃反应2—8小时，制备得到高折光率烷氧基硅烷化合物。

所述的催化剂为四丁基溴化铵或聚醚。

所述有机溶剂为DMSO、DMF、二甲苯、甲苯的一种或几种。

硅烷化合物包括但不局限于γ-氯丙基三乙氧基硅烷、_γ-氯丙基三甲氧基硅烷、氯甲基三甲氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、氯甲基甲基二甲氧基硅烷、氯甲基甲基二乙氧基硅烷。

由本发明所提供的高折光率烷氧基硅烷进一步合成硅树脂，结构式如下所示：

[R¹R²R³siO_1/2]a_a[R⁴R⁵SiO_dR⁶siO_3/2cSiO_2d

R¹,R²,R³为H、甲基、乙烯基或苯基；

R⁴,R⁵,R⁶为甲基、乙烯基、苯基、或

a,b,c,d为自然数；n=1,3。

由本发明所提供的烷氧基硅烷合成有机硅树脂的制备方法，具体如下：

以高折光率烷氧基硅烷中的三烷氧基硅烷化合物和单官能硅烷化合物、二烷氧基硅烷化合物、四烷氧基硅烷化合物的一种或几种，在盐酸催化下，于20℃—80℃进行水解缩合反应，制得高折光率硅树脂；