含三个硅氢键的异氰酸酯化合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种含三个硅氢键的异氰酸酯化合物，其典型的结构如下式所示：

Isocyanate Compounds Containing Three Silicon-Hydrogen Bonds and Their Applications

The invention discloses an isocyanate compound containing three silicon hydrogen bonds, and its typical structure is as follows:

【技术实现步骤摘要】
含三个硅氢键的异氰酸酯化合物及其应用
本专利技术具体涉及一种含三个硅氢键的异氰酸酯化合物、包含所述含三个硅氢键的异氰酸酯化合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、高温下开裂等缺陷，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含三个硅氢键的异氰酸酯化合物及其应用，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含三个硅氢键的异氰酸酯化合物，其具有下式所示的结构：本专利技术实施例还提供了所述的含三个硅氢键的异氰酸酯化合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含三个硅氢键的异氰酸酯化合物的方法，其包括：使含有多个乙烯基的环状化合物与硅氢键化合物在有催化剂存在的条件下进行硅氢加成反应，生成所述含三个硅氢键的异氰酸酯化合物。需要说明的是，由于硅加氢反应有反马氏规则和马氏规则的加成产物(参见：SiliconinOrganic,Organometallic,andPolymerChemistrybyMichaelA.Brook,WileyInterscience，pp401-458)，会导致多个异构体的存在，这些异构体也在本专利技术申请的范围之内。优选的，所述含有多个乙烯基的环状化合物具有下式所示的结构：优选的，所述硅氢键化合物具有下式所示的结构：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含三个硅氢键的异氰酸酯化合物。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。本专利技术的含三个硅氢键的异氰酸酯化合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，且包含本专利技术含三个硅氢键的异氰酸酯化合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、高温下不开裂等特点。以下结合实施例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。具体实施方式本专利技术实施例的一个方面提供的一种含三个硅氢键的异氰酸酯化合物具有下式所示的结构：本专利技术的含三个硅氢键的异氰酸酯化合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，且包含本专利技术含三个硅氢键的异氰酸酯化合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、高温下不开裂、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含三个硅氢键的异氰酸酯化合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含三个硅氢键的异氰酸酯化合物的方法，其包括：使含有多个乙烯基的环状化合物与硅氢键化合物在有催化剂存在的条件下进行硅氢加成反应，生成所述的含三个硅氢键的异氰酸酯化合物。需要说明的是，由于硅加氢反应有反马氏规则和马氏规则的加成产物(参见：SiliconinOrganic,Organometallic,andPolymerChemistrybyMichaelA.Brook,WileyInterscience，pp401-458)，会导致多个异构体的存在，这些异构体也在本专利技术申请的范围之内。优选的，所述含有多个乙烯基的环状化合物具有下式所示的结构：优选的，所述硅氢键化合物具有下式所示的结构：在一些较为具体的实施方案中，所述的制备方法具体包括：将含有多个乙烯基的环状化合物、硅氢键化合物、催化剂及有机溶剂混合后，加热回流进行硅氢加成反应，生成所述含三个硅氢键的异氰酸酯化合物。其中，所述的有机溶剂可以选自能够将含有多个乙烯基的环状化合物、硅氢键化合物溶解，但不会与含有多个乙烯基的环状化合物、硅氢键化合物、催化剂中任一种反应的有机溶剂，例如苯、甲苯等常见有机溶剂。进一步的，前述硅氢加成反应的条件可以参考“硅氢加成反应与研究”(邵阳师专学报，1998年第2期，p82-84)等文献。本专利技术实施例的另一个方面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含三个硅氢键的异氰酸酯化合物。在一些较佳实施方案中，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、支链型聚合物或网状聚合物的一种或多种。进一步优选的，所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分选自线型聚合物。更进一步优选的，所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分具有下式所示结构：其中，D＝1～500，M＝1～500，N＝1～500；更为优选的，D＝1～50，M＝1～500，N＝1～50。在一些较佳实施方案中，所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分中所含的乙烯基与所述含硅氢键的组分中所含的硅氢键的摩尔比为10:1～1:10，优选为2:1～1:2。本专利技术中，前述氢化硅烷化催化剂的用量应足以促进本专利技术有机硅组合物的固化。这些氢化硅烷化催化剂是本领域中已知的且是商业上可获得的，例如可选自但不限于如下物质：铂族金属：铂、铑、钌、钯、锇或铱金属或其有机金属化合物及其组合。更为具体的，其可以选自铂黑、化合物诸如氯铂酸、氯铂酸六水合物、和一元醇的反应产物、双(乙基乙酰乙酸)铂、双(乙酰丙酮酸)铂、二氯化铂和所述化合物与烯烃或低分子量的有机聚硅氧烷或在基质或核壳类型结构中微囊化的铂化合物的复合物。铂与低分子量的有机聚硅氧烷的复合物，包括具有铂的1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷复合物。这些复合物可于树脂基质中微囊化。可选地，催化剂可包括具有铂的1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷复合物。这些氢化硅烷化催化剂可参考CN1863875A(说明书第0020-0021段)、US3,159,601、US3,220,972、US3,296,291、US3,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含三个硅氢键的异氰酸酯化合物，其特征在于，所述的含三个硅氢键的异氰酸酯化合物具有下式所示的结构：

【技术特征摘要】
1.一种含三个硅氢键的异氰酸酯化合物，其特征在于，所述的含三个硅氢键的异氰酸酯化合物具有下式所示的结构：2.权利要求1所述的含三个硅氢键的异氰酸酯化合物作为交联剂在硅氢加成反应中的应用。3.一种含三个硅氢键的异氰酸酯化合物的制备方法，其特征在于包括：使含有多个乙烯基的环状化合物与硅氢键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所述的含三个硅氢键的异氰酸酯化合物；优选的，所述含有多个乙烯基的环状化合物具有下式所示的结构：优选的，所述硅氢键化合物具有下式所示的结构：优选的，所述的制备方法包括：将含有多个乙烯基的环状化合物、硅氢键化合物、有机溶剂及催化剂混合后，加热回流进行硅氢加成反应，生成所述含三个硅氢键的异氰酸酯化合物。4.一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所述的含三个硅氢键的异氰酸酯化合物；优选的，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、支链型聚合物或网状聚合物的一种或多种；进一步优选的，所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分选自线型聚合物；进一步优选的，所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分具有下式所示结构：其中，D＝1～500，M＝1～500，N＝1～500；更为优选的，D＝1～50，M＝1～500，N＝1～50；优选的，所述氢化硅烷化催化剂选自催化量的铂催化剂、铑催化剂或钯催化剂；优选的，所述铂催化剂选自铂微粉、氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、铂/链烯基硅氧烷络合物、铂/烯烃络合物和铂/羰基络合物的一种或多种；优选的，所述氢化硅烷化催化剂于所述有机硅组合物中的用量为0.1ppm至1,0000ppm；优选的，所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分中所含的乙烯基与所述含硅氢键的组分中所含的硅氢键的摩尔比为10:1～1:10，优选为2:1～1:2；优选的，所述的可固化的有机硅组合物还包括氢化硅烷反应抑制剂和/或添加剂和/或稀释剂；优选的，所述氢化硅烷反应抑制剂选自炔醇类化合物、烯-炔化合物、硅氧烷或苯并三唑；优选的，所述可固化的有机硅组合物中添加剂的含量不大于50wt％，尤其优选在5wt％以下；优选的，所述稀释剂的用量足以与所述有机硅组合物的各组分配合而形成均相溶液；进一步优选的，所述有机硅组合物包括：10～95重量份的含有乙烯基的聚硅氧烷类组分、5～90重量份的含硅氢键的组分、0.1～10000ppm的氢化硅烷化催化剂、0.001～1.0重量份的氢化硅烷反应抑制剂、0.001～5重量份的添加剂、0.001～90重量份的稀释剂；优选的，所述有机硅组合物的折光率为1.35～2.0，优选为1.50～1.60；和/或，所述有机硅组合物的粘度为1～10,000,000cPs，优选为1,000～100,000cPs。5.如权利要求4所述可固化的有机硅组合物的完全固化物；优选的，所述完全固化物的硬度为邵氏硬度A20～邵氏硬度D95，尤其优选为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张汝志，万小欢，
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