硅氧烷环氧化物、可固化的有机硅组合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种硅氧烷环氧化物，其典型的结构如下式所示：

Silicone epoxide, curable silicone composition and use thereof

The present invention discloses a silicone epoxide, whose typical structure is as follows:

【技术实现步骤摘要】
硅氧烷环氧化物、可固化的有机硅组合物及其应用
本专利技术具体涉及一种硅氧烷环氧化物、包含所述硅氧烷环氧化物的可固化的有机硅组合物等，其可以应用于如发光二极管(LED)等半导体器件、电子器件的封装领域。
技术介绍
LED(半导体发光二极管)因具有低能耗、长寿命、小体积等优点，而被广泛应用于照明、背光等领域。而封装工序是LED制程中的一个非常重要的工序，其对于LED的工作性能、成本等有着非常显著的影响。随着半导体器件的发展，对封装胶的性能要求逐步提高。例如，随着发光二极管(LED)功率和亮度的不断提高，对有机硅组合物的光学性能、物理性能和化学性能等提出了更高的要求，传统的环氧树脂封装材料已不能满足实际需要。目前，利用由含有不饱和键的聚硅氧烷类组分与作为交联剂的含有硅氢键的组分在催化剂存在下通过硅氢加成反应热固化形成的聚硅氧烷类化合物进行大功率高亮度的白光LED的封装，已经成为业界习用的方式。然而，现有的交联剂仍存在一些难以克服的缺陷。例如，应用现有交联剂的有机硅封装胶通常存在固化速度慢、固化时间长、固化后的有机硅封装胶硬度较小及折光率较低等缺陷，因此在应用于进行LED等的封装时，往往会影响其出光效率、光品质、光色的均一性、器件可靠性等。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种硅氧烷环氧化物、可固化的有机硅组合物及其应用，以克服现有技术中的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术实施例提供了一种硅氧烷环氧化物，其特征在于：所述硅氧烷环氧化物的化学式为(R'R"SiO)n，其中R'选自取代或未取代的C1-C20的烷基、芳基或H-SiR1R2-O-(SiR3R4-O)m-SiR1R2-(CR5R6)p-，R"选自H-SiR1R2-O-(SiR3R4-O)m-SiR1R2-(CR5R6)p-，R'、R"相同或者不同，m、n、p是整数,n≥3，优选的n＝4，m≥1，p≥1，优选的p＝1或2，且所述硅氧烷环氧化物中至少含有3个R"，R1、R2独立的选自取代或未取代的C1-C20的烷基，R1、R2相同或不同，R3、R4独立的选自取代或未取代的芳基，R5、R6独立的选自H或取代或未取代的C1-C20的烷基。本专利技术实施例还提供了所述的硅氧烷环氧化物作为交联剂在硅氢加成反应中的应用。本专利技术实施例还提供了一种制备所述硅氧烷环氧化物的方法，其包括：使含有至少三个乙烯基的环状化合物与含有至少两个硅氢键的化合物在有催化剂存在的条件下进行硅氢加成反应，生成权利要求1-3中任一项的硅氧烷环氧化物，所述硅氧烷环氧化物含有至少3个Si-H键；其中，所述含有至少三个乙烯基的环状化合物的化学式为(R7R8SiO)n，R7选自取代或未取代的C1-C20的烷基、芳基或取代或未取代的乙烯基或烯丙基，R8选自取代或未取代的乙烯基或烯丙基，n≥3，且所述含有至少三个乙烯基的环状化合物中至少含有3个R8；所述含至少两个硅氢键的化合物的化学式为H-SiR1R2-O-(SiR3R4-O)m-SiR1R2-H，R1、R2独立的选自取代或未取代的C1-C20的烷基，R1、R2相同或不同，R3、R4独立的选自取代或未取代的芳基，m为大于或等于1的整数。本专利技术实施例还提供了一种可固化的有机硅组合物，包括含有乙烯基的聚硅氧烷类组分，含硅氢键的组分和氢化硅烷化催化剂；所述含硅氢键的组分包括所述的硅氧烷环氧化物。本专利技术实施例还提供了所述可固化的有机硅组合物于物品粘接、制备物品表面涂层或物品封装中的应用。本专利技术的硅氧烷环氧化物在应用为硅氢加成反应的交联剂时，较之现有的交联剂具有更高折光率、更高粘度、更高交联密度等优点，且包含本专利技术硅氧烷环氧化物的有机硅组合物还具有固化效率高、固化后硬度较高及折光率较高、热重损失低等特点。以下结合实施例及附图对本专利技术的技术方案作更为具体的解释说明，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1是本专利技术实施例1中应用的交联剂4的FT-IR表征图谱；图2是本专利技术实施例1中应用的交联剂4的1HNMR表征图谱；具体实施方式本专利技术实施例的一个方面提供的一种硅氧烷环氧化物，其化学式为(R'R"SiO)n，其中R'选自取代或未取代的C1-C20的烷基、芳基或H-SiR1R2-O-(SiR3R4-O)m-SiR1R2-(CR5R6)p-，R"选自H-SiR1R2-O-(SiR3R4-O)m-SiR1R2-(CR5R6)p-，R'、R"相同或者不同，m、n、p是整数,n≥3，优选的n＝4，m≥1，p≥1，优选的p＝1或2(p＝1为马氏产物，p＝2为反马氏产物)，且所述硅氧烷环氧化物中至少含有3个R"，R1、R2独立的选自取代或未取代的C1-C20的烷基，R1、R2相同或不同，R3、R4独立的选自取代或未取代的芳基，R5、R6独立的选自H或取代或未取代的C1-C20的烷基。优选的，前述R'选自取代或未取代的C1-C20烷基或芳基。进一步优选的，R'选自取代或未取代的C1-C8烷基。更进一步优选的，前述R'选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或2-乙基己基。优选的，前述R1、R2独立的选自C1-C20的烷基。进一步优选的，前述R1、R2独立的选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或2-乙基己基。优选的，前述R3、R4独立的选自取代或未取代的苯基。进一步优选的，前述R3、R4独立的选自苯基、4-甲基-苯基、4-甲氧基-苯基或4-氯-苯基。优选的，前述R5、R6独立的选自H或C1-C20的烷基。进一步优选的，前述R5、R6均为H。在一更为优选的实施案例中，所述的硅氧烷环氧化物具有下式所示的结构：本专利技术的硅氧烷环氧化物在应用为硅氢加成反应的交联剂时，较之现有的交联剂具有更高折光率、更高粘度、更高交联密度等优点，且包含本专利技术硅氧烷环氧化物的有机硅组合物还具有固化效率高、固化速度快、固化后硬度较高及折光率较高、热重损失低、粘度适合于工业应用等特点。本专利技术实施例的另一个方面提供了所述的硅氧烷环氧化物作为交联剂在硅氢加成反应中的应用。本专利技术实施例的一个方面提供了一种制备所述硅氧烷环氧化物的方法，其包括：使含有至少三个乙烯基的环状化合物与含有至少两个硅氢键的化合物在有催化剂存在的条件下进行硅氢加成反应，生成权利要求1-3中任一项的硅氧烷环氧化物，所述硅氧烷环氧化物含有至少3个Si-H键；其中，所述含有至少三个乙烯基的环状化合物的化学式为(R7R8SiO)n，R7选自取代或未取代的C1-C20的烷基、芳基或取代或未取代的乙烯基或烯丙基，R8选自取代或未取代的乙烯基或烯丙基，n≥3，且所述含有至少三个乙烯基的环状化合物中至少含有3个R8；所述含至少两个硅氢键的化合物的化学式为H-SiR1R2-O-(SiR3R4-O)m-SiR1R2-H，R1、R2独立的选自取代或未取代的C1-C20的烷基，R1、R2相同或不同，R3、R4独立的选自取代或未取代的芳基，m为大于或等于1的整数。优选的，前述R7选自取代或未取代的C1-C20烷基或芳基。进一步优选的，前述R7选自取代或未取代的C1-C8烷基。更进一步优选的，前述R7选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或2-乙基己基。优选的，前述R1、R2独立的选自C1-C20的烷基。进一步优选的，前述R1、R2独立的选自甲基、乙基、丙基、异丙基、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅氧烷环氧化物，其特征在于：所述硅氧烷环氧化物的化学式为(R'R"SiO)n，其中R'选自取代或未取代的C1‑C20的烷基、芳基或H‑SiR1R2‑O‑(SiR3R4‑O)m‑SiR1R2‑(CR5R6)p‑，R"选自H‑SiR1R2‑O‑(SiR3R4‑O)m‑SiR1R2‑(CR5R6)p‑，R'、R"相同或者不同，m、n、p是整数,n≥3，优选的n＝4，m≥1，p≥1，优选的p＝1或2，且所述硅氧烷环氧化物中至少含有3个R"，R1、R2独立的选自取代或未取代的C1‑C20的烷基，R1、R2相同或不同，R3、R4独立的选自取代或未取代的芳基，R5、R6独立的选自H或取代或未取代的C1‑C20的烷基。

【技术特征摘要】
1.一种硅氧烷环氧化物，其特征在于：所述硅氧烷环氧化物的化学式为(R'R"SiO)n，其中R'选自取代或未取代的C1-C20的烷基、芳基或H-SiR1R2-O-(SiR3R4-O)m-SiR1R2-(CR5R6)p-，R"选自H-SiR1R2-O-(SiR3R4-O)m-SiR1R2-(CR5R6)p-，R'、R"相同或者不同，m、n、p是整数,n≥3，优选的n＝4，m≥1，p≥1，优选的p＝1或2，且所述硅氧烷环氧化物中至少含有3个R"，R1、R2独立的选自取代或未取代的C1-C20的烷基，R1、R2相同或不同，R3、R4独立的选自取代或未取代的芳基，R5、R6独立的选自H或取代或未取代的C1-C20的烷基。2.根据权利要求1所述的硅氧烷环氧化物，其特征在于：R'选自取代或未取代的C1-C20烷基或芳基；优选的，R'选自取代或未取代的C1-C8烷基；进一步优选的，R'选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或2-乙基己基；和/或，优选的，R1、R2独立的选自C1-C20的烷基；进一步优选的，R1、R2独立的选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或2-乙基己基；和/或，优选的，R3、R4独立的选自取代或未取代的苯基；进一步优选的，R3、R4独立的选自苯基、4-甲基-苯基、4-甲氧基-苯基或4-氯-苯基；和/或，优选的，R5、R6独立的选自H或C1-C20的烷基；进一步优选的，R5、R6均为H。3.根据权利要求1所述的硅氧烷环氧化物，其特征在于它具有下式所示的结构：4.权利要求1-3中任一项所述的硅氧烷环氧化物作为交联剂在硅氢加成反应中的应用。5.一种硅氧烷环氧化物的制备方法，其特征在于包括：使含有至少三个乙烯基的环状化合物与含有至少两个硅氢键的化合物在有催化剂存在的条件下进行硅氢加成反应，生成权利要求1-3中任一项的硅氧烷环氧化物，所述硅氧烷环氧化物含有至少3个Si-H键；其中，所述含有至少三个乙烯基的环状化合物的化学式为(R7R8SiO)n，R7选自取代或未取代的C1-C20的烷基、芳基或取代或未取代的乙烯基或烯丙基，R8选自取代或未取代的乙烯基或烯丙基，n≥3，且所述含有至少三个乙烯基的环状化合物中至少含有3个R8；所述含至少两个硅氢键的化合物的化学式为H-SiR1R2-O-(SiR3R4-O)m-SiR1R2-H，R1、R2独立的选自取代或未取代的C1-C20的烷基，R1、R2相同或不同，R3、R4独立的选自取代或未取代的芳基，m为大于或等于1的整数。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：R7选自取代或未取代的C1-C20烷基或芳基；优选的，R7选自取代或未取代的C1-C8烷基；进一步优选的，R7选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或2-乙基己基；和/或，优选的，R1、R2独立的选自C1-C20的烷基；进一步优选的，R1、R2独立的选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或2-乙基己基；和/或，优选的，R3、R4独立的选自取代或未取代的苯基；进一步优选的，R3、R4独立的选自苯基、4-甲基-苯基、4-甲氧基-苯基或4-氯-苯基；更进一步优选的，所述含有至少三个乙烯基的环状化合物具有下式所示的结构：更进一步优选的，所述含有至少两个硅氢键的化合物具有下式所示的结构：7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于包括：将含有至少三个乙烯基的环状化合物、含有至少两个硅氢键的化合物、有机溶剂及催化剂混合后，加热回流进行硅氢加成反应，生成所述硅氧烷环氧化物。8.一种可固化的有机硅组合物，包括含有乙烯基的聚硅氧烷类组分，含硅氢键的组分和氢化硅烷化催化剂；其特征在于：所述含硅氢键的组分包括权利要求1-3中任一项所述的硅氧烷环氧化物。9.根据权利要求8所述的可固化的有机硅组合物，其特征在于：所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分含有至少两个与硅键合的链烯基和至少一个与硅键合的芳香基；优选的，所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分的折光率不小于1.5，尤其优选为1.50～1.65；优选的，所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分于25℃的粘度为10～10，000cPs，尤其优选为50～5000cPs；优选的，含有乙烯基的聚硅氧烷类组分选自线型聚合物、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张汝志，陆加林，
申请(专利权)人：弗洛里光电材料苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32