本发明专利技术涉及LED封装领域，公开了梯形有机硅聚合物及其制备方法和应用以及LED封装胶。所述梯形有机硅聚合物具有式(I)所示的结构，其中m1‑m5为1‑5；n、p和q为0‑100，且n、p和q不同时为0；R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1”’、R2”’、R1””和R2””各自独立地为C2‑C25的烷基或芳基；R3‑R16为氢、羟基、烯基、酰氧基、环氧基、巯基、硫氰基、异氰酸酯基、苯基、丙烯酰氧基、环氧烷氧基、C1‑C3的烷基及其衍生基团。由本发明专利技术的梯形有机硅聚合物得到的封装材料具有合适的硬度、耐高温性强、高抗硫化性能、高防潮性和良好的冷热冲击性，应用前景良好。
Ladder organosilicon polymer and its preparation method and application as well as LED packaging adhesive
【技术实现步骤摘要】
梯形有机硅聚合物及其制备方法和应用以及LED封装胶
本专利技术涉及LED封装领域，具体涉及一种梯形有机硅聚合物及其制备方法和应用，以及一种LED封装胶。
技术介绍
LED(发光二极管)灯具有高效节能、绿色环保等优点，在照明市场的前景备受各国瞩目。随着LED制造技术的不断完善，其发光效率、亮度和功率都有了大幅度的提高，对封装材料的各项性能都有了更高的要求，大功率高性能的封装材料成为发展趋势。目前国内对于大功率高性能LED封装材料的研究和国外相比存在较大差距，在封装企业不能满足使用要求。因此只能依赖于进口，价格昂贵。并且EMC支架封装，CSP封装以及特殊用途的UV-LED等，均需要大功率、高性能的封装材料。梯形聚合物是由两个以上的单链相连生成的带状大分子链，结构类似梯型的聚合物。由于大分子链为双链或多链，其具有一定刚性，所以硅氧烷桥基梯形聚合物与一般的单链有机硅聚合物相比，在耐高温、抗辐射、耐化学腐蚀及力学性能等方面有着更优异的性能。曹新宇等(CN104045831A)公开了一种硅氧烷桥基梯形聚硅氧烷及其制备方法，其具有优良的耐热性、良好的力学性能等特点，但是其存在以下问题：一般的封端剂(单官能硅烷)的结构单一，限制了其耐热性，并且封端不易完全，聚合度也难控制，限制了其应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述技术问题，提供一种梯形有机硅聚合物及其制备方法和应用，以及一种LED封装胶。将本专利技术提供的梯形有机硅聚合物应用于LED封装胶中，得到的LED封装胶具有合适的硬度、耐高温、高抗硫化性能、高防潮性和良好的冷热冲击性。为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种梯形有机硅聚合物，该梯形有机硅聚合物具有式(I)所示的结构：其中，m1-m5各自独立地为1-5的整数；n、p和q各自独立地为0-100的整数，且n、p和q不同时为0；R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1”’、R2”’、R1””和R2””各自独立地为C2-C25的烷基或芳基；R3-R16各自独立地为氢、羟基、烯基、酰氧基、环氧基、巯基、硫氰基、异氰酸酯基、苯基、丙烯酰氧基、环氧烷氧基、C1-C3的烷基或它们的衍生基团。第二方面，本专利技术还提供了一种制备梯形有机硅聚合物的方法，该方法包括：将单体与封端剂在催化剂、溶剂和水的存在下进行聚合反应，所述单体为式(II)-式(IV)所示的化合物中的至少一种，所述封端剂为式(V)和/或式(VI)所示的化合物，其中，m1-m5各自独立地为1-5的整数；R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1”’、R2”’、R1””和R2””各自独立地为C2-C25的烷基或芳基；R3-R16各自独立地为氢、羟基、烯基、酰氧基、环氧基、巯基、硫氰基、异氰酸酯基、苯基、丙烯酰氧基、环氧烷氧基、C1-C3的烷基或它们的衍生基团；X1、X2、X1’-X4’、X1”-X4”、X1”’-X4”’、X1””和X2””各自独立地为羟基、烷氧基或酰氧基；所述单体与所述封端剂的用量的摩尔比为0.5-100：1。第三方面，本专利技术还提供了由上述方法制备得到的梯形有机硅聚合物。第四方面，本专利技术还提供了上述梯形有机硅聚合物在LED封装胶中的应用。第五方面，本专利技术还提供了一种LED封装胶，该LED封装胶由：上述梯形有机硅聚合物经自交联固化得到；和/或上述梯形有机硅聚合物与交联单体经交联固化得到，所述交联单体为式(VII)所示的化合物和/或式(VIII)所示的化合物，[A9SiO3/2]b[A10A11SiO]c式(VIII)，其中，a、b和c各自独立地为1-100的整数，优选为10-80的整数；A1-A11各自独立地为氢、羟基、烯基、丙烯酰氧基、环氧基、巯基、硫氰基、异氰酸酯基、苯基或C1-C3的烷基，优选为苯基、甲基、乙烯基或氢。本专利技术通过将特定的四官能工字型单体(如式(II)-式(IV)所示的化合物)与特定的双官能含硅桥基硅烷的工字型封端剂(如式(V)和/或式(VI)所示的化合物)通过分子间的作用力形成超分子结构，然后进行聚合反应和封端反应以得到具有式(I)所示结构的梯形有机硅聚合物。特别是，本专利技术是在较低的温度下(如-50～50℃)反应，可以有效地控制梯形有机硅聚合物的聚合度；同时，特定的双官能含硅桥基硅烷的工字型封端剂(如式(V)和/或式(VI)所示的化合物)可以使封端更为完全。另外，将本专利技术提供的梯形有机硅聚合物进行自交联固化，或者与特定的双官能单链聚合物(如式(VII)所示的化合物和/或式(VIII)所示的化合物进行交联固化，得到的封装材料具有合适的硬度、耐高温性强、高抗硫化性能、高防潮性和良好的冷热冲击性，特别适用于LED封装，具有良好的应用前景。附图说明图1为根据本专利技术的一种具体实施方式而获得的梯形有机硅聚合物的核磁检测结果。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。第一方面，本专利技术提供了一种梯形有机硅聚合物，其特征在于，该梯形有机硅聚合物具有式(I)所示的结构：其中，m1-m5各自独立地为1-5的整数；n、p和q各自独立地为0-100的整数，且n、p和q不同时为0；R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1”’、R2”’、R1””和R2””各自独立地为C2-C25(碳原子数为2-25)的烷基(包括直链或支链的烷基，优选C2-C4的直链烷基)或芳基(优选为C6-C8的芳基)；R3-R16(即R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16)各自独立地为氢、羟基、(C1-C3)烯基、酰氧基、环氧基、巯基、硫氰基、异氰酸酯基、苯基、丙烯酰氧基(如甲基丙烯酰氧基取代的烷基，特别是甲基丙烯酰氧基取代的丙基)、环氧烷氧基(如(2,3)-环氧丙氧基取代的烷基，特别是(2,3)-环氧丙氧基取代的丙基)、C1-C3的烷基或它们的衍生基团。本专利技术中，衍生基团是指除主体外还连接有烷基的基团，以羟基为例，羟基的衍生基团意指碳链上具有(有且只具有)羟基的基团，以巯基为例，巯基的衍生基团意指碳链上具有(有且只具有)巯基的基团，依此类推。未作特别说明的情况下，本专利技术中述及的烷基是指C1-C4的直链烷基。在本专利技术中，m1-m5可以相同，也可以不同。在本专利技术中，n、p和q的和为2-80的整数。R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1”’、R2”’、R1””和R2””可以相同，也可以不同；优选地，R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1”’、R2”’、R1””和R2””各自独立地为苯基、乙基或丙基。其中，R3-R16可以相同，也可以不同；优选地，R3-R16各自独立地为苯基、甲基、乙烯基、氢、丙烯酰氧基、3-甲基丙烯酰氧基丙基、3-(2,3)-环氧丙氧丙基或环氧基。第二方面，本专利技术还提供了一种制备梯形有机硅聚合物的方法，其特征在于，该方法包括：将单体与封端剂在催化剂、溶剂和水的存在下进行聚合反应，所述单体(四官能团工字型单体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种梯形有机硅聚合物，其特征在于，该梯形有机硅聚合物具有式(I)所示的结构：
【技术特征摘要】
1.一种梯形有机硅聚合物，其特征在于，该梯形有机硅聚合物具有式(I)所示的结构：其中，m1-m5各自独立地为1-5的整数；n、p和q各自独立地为0-100的整数，且n、p和q不同时为0；R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1”’、R2”’、R1””和R2””各自独立地为C2-C25的烷基或芳基；R3-R16各自独立地为氢、羟基、烯基、酰氧基、环氧基、巯基、硫氰基、异氰酸酯基、苯基、丙烯酰氧基、环氧烷氧基、C1-C3的烷基或它们的衍生基团。2.根据权利要求1所述的梯形有机硅聚合物，其中，n、p和q的和为2-80的整数；R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1”’、R2”’、R1””和R2””各自独立地为苯基、乙基或丙基；R3-R16各自独立地为苯基、甲基、乙烯基、氢、丙烯酰氧基、3-甲基丙烯酰氧基丙基、3-(2,3)-环氧丙氧丙基或环氧基。3.一种制备梯形有机硅聚合物的方法，其特征在于，该方法包括：将单体与封端剂在催化剂、溶剂和水的存在下进行聚合反应，所述单体为式(II)-式(IV)所示的化合物中的至少一种，所述封端剂为式(V)和/或式(VI)所示的化合物，其中，m1-m5各自独立地为1-5的整数；R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1”’、R2”’、R1””和R2””各自独立地为C2-C25的烷基或芳基；R3-R16各自独立地为氢、羟基、烯基、酰氧基、环氧基、巯基、硫氰基、异氰酸酯基、苯基、丙烯酰氧基、环氧烷氧基、C1-C3的烷基或它们的衍生基团；X1、X2、X1’-X4’、X1”-X4”、X1”’-X4”’、X1””和X2””各自独立地为羟基、烷氧基或酰氧基；所述单体与所述封端剂的用量的摩尔比为0.5-100：1。4.根据权利要求3所述的方法，其中，R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1”’、R2”’、R1””和R2””各自独立地为苯基、乙基或丙基；R3-R16各自独立地为苯基、甲基、乙烯基、氢、丙烯酰氧基、3-甲基丙烯酰氧基丙基、3-(2,3)-环氧丙氧丙基...
【专利技术属性】
技术研发人员：张琛，王聪，王锐，李海亮，张榕本，方世璧，
申请(专利权)人：北京科化新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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