含乙烯基的苯基氢基硅树脂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及有机硅树脂，尤其涉及一种具有高折射率、高透光率的用于大功率LED封装用的含乙烯基的苯基氢基硅树脂及其制备方法。本发明采用单体硅烷、氢基封端剂和乙烯基封端剂等进行水解反应、缩聚反应及后处理，制备得到的含乙烯基的苯基氢基硅树脂具有折射率高、透光率高，同时具有粘度、苯基含量、乙烯基含量与氢基含量均可调等特点，本发明的含乙烯基的苯基氢基硅树脂与乙烯基树脂加成固化后，得到的LED封装材料硬度大，内应力小，抗撕裂强度大。本发明的用于大功率LED封装用的含乙烯基的苯基氢基硅树脂具有如下结构：。
【专利说明】含乙烯基的苯基氢基硅树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机硅树脂，尤其涉及一种具有高折射率、高透光率的用于大功率LED 封装用的含乙烯基的苯基氢基硅树脂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] LED是发光二级管的简称，可以将电能直接转化为光能，具有节能、环保、安全、寿 命长、亮度和发光效果易调节等特点；LED的这些特点符合了当今处于能源危机下的人们 在追求环保的同时对于所制备的产品具备节能减碳的标准，因此LED在近几年得到了越来 越多的关注，也取得了飞速的发展，成为第四代光源，有望被广泛推广和使用。
[0003] 封装材料对LED起到保护和支撑作用，还可以调节出光效果，能够直接影响LED的 使用性能和寿命。事实上，LED封装器件的性能在50%程度上取决于芯片，50%取决于封装 工艺和封装材料。因此，高性能的封装材料对LED的性能影响至关重要，因此成为近几年来 科研人员研究的热点。
[0004] 传统的封装材料使用的是环氧树脂，但是环氧树脂具有内应力大、易黄变、耐热性 能和耐紫外性能差等缺点，因此随着LED功率的提高，环氧树脂已经不能满足作为封装材 料的应用。与之相对，有机硅材料具有内应力小、透光率高、耐热性能和耐紫外性能好等优 点，正在取代环氧树脂成为主要的封装材料。
[0005] 国外企业对有机娃的研究时间较早，现在已有成熟的有机娃产品投放市场，并且 国内的市场也几乎完全被这些国外企业所占领。近年来，国内很多的高校和企业也展开了 类似的研究，并申请了专利，但是这些专利所公开的有机硅的结构设计都是只含氢基，这种 只含氢基的有机硅产物与乙烯基组分加成固化后得到的产品硬度低，且强度差。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种具有高折射率、高透光率的用于大功率LED封装用的含 乙烯基的苯基氢基硅树脂。
[0007] 本发明的再一目的是提供一种用于大功率LED封装用的含乙烯基的苯基氢基硅 树脂的制备方法。
[0008] 本发明的含乙稀基的苯基氧基娃树脂具有折射率1?、透光率1?，同时具有粘度、苯 基含量、乙烯基含量与氢基含量均可调等特点，本发明的含乙烯基的苯基氢基硅树脂与乙 烯基树脂加成固化后，得到的LED封装材料硬度大，内应力小，抗撕裂强度大。
[0009] 本发明的含乙稀基的苯基氧基娃树脂具有以下结构：
[0010]
【权利要求】
1. 一种含乙烯基的苯基氢基硅树脂，其特征是：所述的含乙烯基的苯基氢基硅树脂具 有以下结构：
式中HR3独立的为CH3或C6H5 ;m、n分别表示构成硅树脂的全部硅氧烷单元为lmol 时各个硅氧烷单元所占的摩尔数，且m+n=l ;Vi为乙烯基。
2. -种根据权利要求1所述的含乙烯基的苯基氢基硅树脂的制备方法，其特征是，所 述的制备方法包括以下步骤： (1) 将水和催化剂的混合物，在温度为0?40°C及搅拌下滴加到单体硅烷和甲苯溶剂 的混合物中，滴加完毕后得到反应体系，在温度为50?100°C下进行水解反应； (2) 在搅拌下向步骤（1)水解反应完成后得到的反应液中加入氢基封端剂、乙烯基封端 剂和甲苯溶剂，于温度为50?10(TC下进行缩聚反应2?8小时，缩聚反应完成后停止加 热，其中：乙稀基封端剂：氧基封端剂的摩尔比为1:1?1:100 ;且氧基封端剂和乙稀基封 端剂的加入总量是步骤（1)反应体系中单体硅烷的质量百分含量的5%?80% ; (3) 向步骤（2)缩聚反应完成后得到的反应液中加入水并进行搅拌混合，然后静置分 层，取有机层，并用水反复清洗有机层至中性，旋蒸除去低分子物质，得到含乙烯基的苯基 氢基硅树脂。
3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征是：所述的在温度为50?100°C下进行水 解反应的时间为1?16小时。
4. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征是：步骤（1)所述的反应体系中的催化剂的 质量浓度为〇. 1%?15%。
5. 根据权利要求2或4所述的制备方法，其特征是：所述的催化剂选自硫酸、磷酸、盐 酸、三氟甲烷磺酸、酸性阳离子交换树脂中的一种。
6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征是：所述的酸性阳离子交换树脂选自苯乙 烯系树脂。
7. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征是：步骤（1)所述的反应体系中的单体硅烷 的质量浓度为40%?90%。
8. 根据权利要求2或7所述的制备方法，其特征是：所述的单体硅烷选自苯基三甲氧 基娃烧、甲基苯基-甲氧基娃烧、-苯基-甲氧基娃烧、苯基二氣娃烧、甲基苯基-氣娃烧、 二苯基二氯硅烷中的一种或几种；或选自苯基三甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、二甲 基_甲氧基娃烧、甲基二甲氧基娃烧、_苯基_甲氧基娃烧、苯基二氣娃烧、甲基苯基_氣 硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷中的几种，且所选择的单体硅烷中 至少有一种是含有苯基的单体硅烷。
9. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征是：所述的氢基封端剂是四甲基二硅氧烷； 或是四甲基二硅氧烷和六甲基二硅氧烷的混合物，且混合物中四甲基二硅氧烷的含量要大 于0。
10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是：所述的乙烯基封端剂是1，3-二乙烯 基-四甲基二硅氧烷；或是1，3-二乙烯基-四甲基二硅氧烷和六甲基二硅氧烷的混合物， 且混合物中1，3-二乙烯基-四甲基二硅氧烷的含量要大于0。
【文档编号】C08G77/20GK104140533SQ201310167027
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月8日 优先权日:2013年5月8日
【发明者】张凤侠 申请人:北京首科化微电子有限公司, 北京科化新材料科技有限公司