硅树脂、制备方法以及应用技术

本申请公开了一种硅树脂，其制备方法包括活化步骤、反应步骤和脱除步骤，活化步骤为惰性气体氛围下将含有C＝C双键的脂环族环氧反应单体和催化剂在溶剂中活化，得到第一体系；反应步骤为将含有硅羟基的含氢MQ硅树脂溶液加入反应体系中进行反应，得到反应产物；脱除步骤为将反应产物脱除剩余的溶剂和小分子化合物，可得到硅树脂。本申请还公开了一种双组份的三防漆，同时具备UV固化和湿气固化的双重固化功能，避免使用三官能度或四官能度的交联剂，避免残余的交联剂从封装层中迁移出来，造成器件的污染。成器件的污染。成器件的污染。

【技术实现步骤摘要】
硅树脂、制备方法以及应用


[0001]本申请涉及涂料领域，具体是一种硅树脂、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]有机硅树脂是由至少一种三官能度的单体或四官能度的单体，通过自身水解缩合或与其他不同官能度的单体通过共水解缩合形成的高分子预聚体，改变使用单体的种类及单体所携带的有机官能团的种类，可以制备得到不同取代基和不同结构的硅树脂预聚物，如甲基MQ树脂、甲基乙烯基MQ树脂、甲基苯基MQ树脂、甲基苯基含氢MQ树脂、甲基苯基乙烯基MQ树脂、甲基MDQ树脂、甲基乙烯基MDQ树脂、甲基苯基MDQ树脂、甲基苯基含氢MDQ树脂、甲基苯基乙烯基MDQ树脂、甲基MDT树脂、甲基乙烯基MDT树脂、甲基苯基MDT树脂、甲基苯基含氢MDT树脂、甲基苯基乙烯基MDT树脂、甲基MDQ树脂、甲基乙烯基MDQ树脂、甲基苯基MDQ树脂、甲基苯基含氢MDQ树脂、甲基苯基乙烯基MDQ树脂、甲基MDTQ树脂、甲基乙烯基MDTQ树脂、甲基苯基MDTQ树脂、甲基苯基含氢MDTQ树脂、甲基苯基乙烯基MDTQ树脂、甲基MT树脂、甲基乙烯基MT树脂、甲基苯基MT树脂、甲基苯基含氢MT树脂、甲基苯基乙烯基MT树脂、甲基TQ树脂、甲基乙烯基TQ树脂、甲基苯基TQ树脂、甲基苯基含氢TQ树脂、甲基苯基乙烯基TQ树脂等。
[0003]采用不同官能度的有机硅单体通过缩合聚合工艺制备这些硅树脂预聚物的过程中，通过控制水解缩聚反应条件，可得到不同结构、不同形貌和不同分子量及其分布的预聚物，这些预聚物分子中除了含有甲基、苯基等惰性官能团外，还可以含有Si
‑r/>H、Si
‑
CH＝CH2等活性官能团以及烷氧基官能团，由此使得这些预聚物可以采用硅氢加成反应或者缩合反应等形式，与其他活性有机硅材料进行接枝或共聚，或者通过交联固化反应得以固化。除上述官能团外，缩合聚合工艺制备的硅树脂预聚物中还含有一定的Si
‑
OH官能团，在热、酸、碱及有机金属催化剂作用下，这些硅树脂预聚物也可进一步缩合生成高分子量的三维网络结构，即交联固化。
[0004]采用各种方式固化的有机硅树脂广泛应用于工业生产各个领域，由于有机硅树脂具有非常优异的电气绝缘性能、耐紫外光辐照和耐候性能等诸多特性，因此近年来有机硅树脂在集成电路封装领域的应用日益引起业界的广泛关注。
[0005]集成电路材料处在制造业的上游，是支撑制造技术发展的关键环节。随着可穿戴设备、汽车电子、新能源电池等终端需求领域的增加，电子封装材料需求用量也随之增长。封装轻薄、集成度高对封装材料的要求也发生变化，高纯度、低应力、低线膨胀系数、低α射线、更高的玻璃化转变温度、低介电常数、低介电损耗是封装材料的发展趋势，光学和电学领域对于封装材料的折光性、粘结性、吸水率及可靠性提出了更高的要求。
[0006]三防漆(防潮，防盐雾和防霉)是集成电路封装材料中的一种，它是为精密的线路板提供绝缘、耐温、耐候、耐磨等披覆保护的功能材料，最初主要应用于武器装备和航空航天等尖端领域，随着电子科技的日益进步，各种三防漆产品被研发出来并逐渐应用于日常生活电器等高
，如美国Humiseal公司的1B73、美国CRC公司的CRC70、美国道康宁公司的1
‑
2577、英国易力高公司的AFA
‑
F等三防漆已在电子及元器件封装领域得到广泛应用。
从组成和结构上看，Humiseal公司的1B73、CRC公司的CRC70和易力高公司的AFA
‑
F产品系列均属于丙烯酸三防漆，道康宁1
‑
2577则是属于溶剂型硅树脂类三防漆产品。近年来，美国Chemtronics公司的ITWCTAR
‑
12和英联化工股份有限公司生产的EG0202两款丙烯酸三防漆也逐步推向市场，其中EG0202丙烯酸三防漆采用了最新研制的改性丙烯酸，使得EG0202的性能稳定性高于其他丙烯酸类三防漆，三防性能也得到了进一步的提高。
[0007]众所周知，有机硅材料相比环氧和丙烯酸系列材料具有更优异的耐高温、透光性、耐黄变性能、电性能及更低的表面能等特性，因此以道康宁1
‑
2577为代表的有机硅封装材料在电子元器件封装领域具有非常重要的作用。但1
‑
2577为50％左右固含量的溶剂型(甲苯)的硅树脂三防漆，随着全球环保法规的趋紧，下游封装企业逐渐对溶剂型的1
‑
2577提出升级换代的需求，以避免溶剂释放对安全生产环境、工人身体健康以及溶剂残留对产品的不利影响。
[0008]无论是Humiseal公司的1B73还是道康宁公司的1
‑
2577均采用热固化方式将预聚物涂层转变为致密的三维网络结构以达到三防的目的，虽然热固化方式简单易行，但加热过程中不仅存在溶剂蒸发引起的环境危害，而且还存在固化时间长、生产效率低、能耗较高且易损伤器件等缺陷。
[0009]随着技术进步和人们环保意识的不断增强，为克服热固化三防漆存在使用有机溶剂且需加热固化的缺陷，近年来，具备紫外光和湿气双重固化功能的三防漆产品逐渐走入应用领域，如中山市三谷电子材料有限公司研发的D959系列UV胶、深圳市安卓电子材料有限公司研发的SF
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577、永悦科技股份有限公司生产的UV湿气双固化三防漆5002等，但这些三防漆均为丙烯酸或环氧树脂，使用温度不超过150℃，无法满足高温应用领域。永悦科技股份有限公司生产的CH132硅胶虽然采用UV固化，但存在固化时间较长(20min)且采用自由基UV固化，使用时需要采用高真空和氮气保护，以消除氧阻聚的不利影响。除丙烯酸、环氧和有机硅外，也有采用UV和湿气双重固化的聚氨酯三防漆产品，如武汉中盛恒泰生产的Ne
‑
7353(UV)电子阻燃敷形涂层，但其工作温度上限仅有135℃。
[0010]由于UV光照过程中产生的自由基与空气中的氧原子结合后迅速失活，导致光固化过程无法进行，因此自由基UV光聚合过程中必须避免氧阻聚，由此导致自由基UV固化设备不仅价格昂贵，而且占地面积较大。UV光引发下的聚合反应除了采用自由基固化机理外，还可采用阳离子固化机理，阳离子光固化机理区别于自由基光固化机理的最大优势在于其不受氧阻聚的影响，为下游客户的使用带来了极大的便利，同时可大幅度节省设备投资和占用的场地。UV阳离子光固化材料代表了UV光固化材料未来的发展趋势。
[0011]2012年，Sophie Putzien等人(Journal of Applied Polymer Science,2012,126:1188
‑
1197)公开了一种脂肪族环氧或脂环族环氧封端的聚硅氧烷的制备方法，他们以分子量为580和680的双端含氢硅油和1,1,3,3,5,5
‑
六甲基三硅氧烷为原料，以1,4
‑
丁二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、1,3
‑
二异丙烯基苯和1,9
‑
癸二烯作为有机间隔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅树脂，其特征在于，其结构式如下式(Ⅰ)所示：式中
○
代表MQ树脂中的Q链节单元，其由[SiO
4/2
]构成；代表MQ树脂中M链节单元，OH代表MQ树脂中的硅羟基，包括直接与Q链节相连的Si
‑
OH和来自MQ树脂中Si
‑
OH封端的M链节中的羟基。2.如权利要求1所述的硅树脂，其特征在于，所述硅树脂的数均分子量M
n
为1000～3000g/mol，重均分子量M
w
为1200～3600g/mol，环氧官能团含量为0.0005～0.01mol/g，羟基含量为0.0002～0.002mol/g。3.一种硅树脂的制备方法，其特征在于，包括活化步骤、反应步骤和脱除步骤，所述活化步骤为：在惰性气体氛围下将含有C＝C双键的脂环族环氧反应单体和催化剂在溶剂中活化，得到第一体系；所述反应步骤为：将结构式如(Ⅱ)所示的含氢MQ硅树脂溶液加入所述第一体系中进行反应，得到反应产物；式中
○
代表MQ树脂中的Q链节单元，其由[SiO
4/2
]构成；代表MQ树脂中三甲基硅氧基封端的M链节，H代表硅树脂M链节端基中的Si
‑
H键，OH代表MQ树脂中的硅羟基，包括直接与Q链节相连的Si
‑
OH和来自MQ树脂中Si
‑
OH封端的M链节中的羟基；
所述脱除步骤为：脱除所述反应产物中的所述溶剂和小分子化合物，得到所述硅树脂。4.如权利要求3所述的硅树脂的制备方法，其特征在于，所述活化步骤中，所述含有C＝C双键的脂环族环氧反应单体与所述溶剂的体积比为0.1～2.0g/mL；所述反应步骤中，所述含氢MQ硅树脂的质量与所述溶剂的体积比为0.2～2.0g/mL。5.如权利要求3所述的硅树脂的制备方法，其特征在于，所述含C＝C双键的脂环族环氧反应单体与所述含氢MQ硅树脂中的Si
‑
H官能团的摩尔比为(1:1)～(2:1)。6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍川，蔡亮，陈昱，许银根，夏远乾，李冰林，董红，周峰，瞿志荣，徐炜，邱化玉，张瑞，孙淑娟，俞彩娟，
申请(专利权)人：宁波润禾高新材料科技股份有限公司浙江润禾化工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：