紫外光固化组合物的制作方法_2

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光固化组合物,还包含光引发剂。根据需要还可以包含增强粘附力的 助剂、补强剂。
[0027] 所述的紫外光固化组合物在紫外光固化上的用途。
[0028] 所述的紫外光固化组合物在作为封装材料上的用途,通过紫外光固化形成封装材 料。
[0029] 所述的紫外光固化组合物在作为电子器件封装材料上的用途,通过紫外光固化形 成封装电子器件的材料。
[0030] 所述的紫外光固化组合物在作为照明器件封装材料上的用途,通过紫外光固化 形成照明器件的封装材料。
[0031] 通过将硫烯点击化学这种新型快速的光固化方式引入有机硅树脂,开发出新型 的、光固化的有机娃树脂。相对于传统的娃氢加成热固化型有机娃树脂,所开发出的紫外光 固化的有机硅树脂传承了有机硅树脂的一系列优点,同时采用硫烯点击光固化方式,在短 短的2分钟内就能够完成到固化材料的转变,并且无传统光固化所存在的氧阻聚现象,可 以在室温空气环境中直接进行固化操作,无需使用模具,就能够直接通过点胶做到自成半 球封装来提1? LED芯片的出光效率;同时由于疏基的引入,使得有机??圭树脂的折射率提_, 有利于在LED芯片封装方面的应用。
【附图说明】
[0032] 图1是实施例1所合成的PSS-1的结构图及其对应的核磁Η谱图;
[0033] 图2是实施例2所合成的PSS-2的结构图及其对应的核磁Η谱图;
[0034] 图3是实施例3所合成的PSS-3的结构图及其对应的核磁Η谱图;
[0035] 图4是实施例4所合成的PSS-4的结构图及其对应的核磁Η谱图;
[0036] 图5是实施例5所合成的PSS-5的结构图及其对应的核磁Η谱图;
[0037] 图6是实施例6所合成的PSE1的结构图及其对应的核磁Η谱图;
[0038] 图7是实施例7所合成的PSE2的结构图及其对应的核磁Η谱图;
[0039] 图8是实施例8所合成的PSE3的结构图及其对应的核磁Η谱图;
[0040] 图9是实施例9所合成的PSE4的结构图及其对应的核磁Η谱图;
[0041] 图10是实施例10所合成的PSS-4/PSE3的紫外光固化组合物的光固化动力学(a) 和折射率(b):
[0042] 图10a为PSS-4/PSE3紫外光固化组合物在紫外光光照下,其中的乙烯基双键随曝 光时间的转化率曲线图;图l〇b为紫外光光固化后的PSS-4/PSE3混合树脂薄膜在350~ 800nm波段的折射率。
[0043] 图11是实施例11所合成的PSS-5/PSE3的紫外光固化组合物的光固化动力学(a) 和折射率(b):
[0044] 图11a为PSS-5/PSE3紫外光固化组合物在紫外光光照下,其中的乙烯基双键随曝 光时间的转化率曲线图;图lib为紫外光光固化后的PSS-5/PSE3混合树脂薄膜在350nm~ 800nm波段光的折射率曲线图。
[0045] 图12是有机硅树脂DowCorningOE-6636在150°C下进行热固化的固化动力学(a) 和折射率(b)的图:
[0046] 图12a为有机硅树脂DowCorningOE-6636在150°C下进行热固化,其中的乙烯 基双键随加热时间的转化率曲线图;图12b为固化后的DowCorningOE-6636树脂薄膜在 350nm~800nm波段光的折射率曲线图。
[0047] 图13是商业化的道康宁Sylgardl84(PDMS)在150°C下进行热固化的固化动力学 (a)和折射率(b):
[0048] 图13a为商业化道康宁Sylgardl84(PDMS)有机硅树脂在150°C下进行热固化,其 中的乙烯基双键随加热时间的转化率曲线图;图13b为固化后的PDMS树脂薄膜在350nm~ 800nm波段光的折射率曲线图。
[0049] 图14是分别使用实施例11所合成的PSS-5/PSE3紫外光固化组合物和 DowCorningOE-6636组合物封装LED芯片的工序图:
[0050] 图14a为使用PSS-5/PSE3组合物通过点胶机注射器形成液滴黏附在LED 芯片表面,在室温下紫外光固化,呈现自成半球封装的过程示意图;图14b为使用 DowCorningOE-6636组合物通过点胶机注射器形成液滴黏附在LED芯片表面,在150°C下固 化1. 5小时,呈现平坦封装的过程示意图。
[0051] 图15是实施例12所得到的用PSS-5/PSE3紫外光固化组合物紫外光固化自成半 球封装LED芯片的实体照片图(a)和用DowCorningOE-6636组合物热固化封装LED芯片的 实体照片图(b)。
[0052] 图16是原始LED芯片、用PSS-5/PSE3组合物室温紫外光固化封装的LED芯片和 用DowCorningOE-6636组合物热固化封装的LED芯片的出光光谱图:
[0053] 其中,五角星曲线代表的是原始LED芯片的出光光谱图,四方块曲线代表的是用 DowCorningOE-6636组合物热固化封装的LED芯片的出光光谱图,三角形曲线代表的是用 PSS-5/PSE3组合物室温紫外光固化封装的LED芯片的出光光谱图。
【具体实施方式】
[0054] 首先,对本发明中的。"中的"C/'和。"的表述方式进行说明,它们分别表 示碳原子的数量分别为1个碳原子数和10个碳原子数。而。"表示1个碳原子数~ 10个碳原子数的意思。以下以此类推。
[0055] 本发明要求保护一种紫外光固化组合物,该组合物包含含巯基的聚硅氧烷化合物 和含烯烃基的聚硅氧烷化合物。
[0056] 所述含巯基的聚硅氧烷化合物中的巯基摩尔数与含烯烃基的聚硅氧烷化合物中 的烯烃基碳碳双键摩尔数的比值在〇. 5~1. 5范围内,较好为0. 8~1. 0,更好为1 :1。
[0057] 如果小于0. 5,则会出现烯烃基碳碳双键固化不完全。如果超过1. 5,则会出现固 化物太软,这是因为作为交联剂的含巯基的聚硅氧烷化合物过剩,而交联剂本身为粘稠液 体。
[0058] 所述含巯基的聚硅氧烷化合物是下述通式(1)所示的含巯基的聚硅氧烷化合物:
[0059] Me^iOO^^SiOh · (R3R4SiO)n · (R5R6SiO)xSiMe3 (1)
[0060] 其中,R1为以疏基进彳丁末端取代的的烷基,具体为2_疏基乙基、3_疏基丙 基、4-巯基丁基、5-巯基戊基、6-巯基己基、7-巯基庚基、8-巯基辛基、9-巯基壬基、10-巯 基癸基。
[0061] R2和R3分别为。的烷基,较好为C「C5的直链烷基,具体可为甲基、乙基、丙基、 丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基。
[0062] R4, R5, R6分别为Ci-Ci。的烷基、无取代的Q-Ci。的芳香基、或者被取代基取代的丙 硫醚基;所述取代基为被CfC5的直链烷基取代的苯基。其中的CfCi。的烷基较好为CfC5的直链烷基,具体可为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、羊基、壬基、癸基。无取代的 QrQ。的芳香基具体为苯基。其中的被取代基取代的丙硫醚基且所述取代基为被CfC5的直 链烷基取代的苯基,具体可为苯乙基硫代丙硫謎基。
[0063] 的直链烷基、苯基、或者苯乙基硫代丙硫醚基。R5,R6分别为苯基。
[0064] 其中的m为2~400的整数,η为0~400的整数,X为0~400的整数,且2 < m+n+x < 450 〇
[0065] 所述含烯烃基的聚硅氧烷化合物为下述通式(2)所示的含烯烃基的聚硅氧烷化 合物:
[0066] Me3SiO(R7R8SiO)n · (R9R10SiO)n · (RnR12SiO) xSiMe3 (2)
[0067] 其中,R7为以丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基进行末端取代的(:2_(: 6烷基、或者 的纟布煙基。
[0068] 其中的以丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基进行末端取代的C2_C6烷基,具体可2-甲 基丙烯酰氧基乙基、3-甲基丙烯酰氧基丙基、4-甲基丙烯酰氧基丁基、5-甲基丙烯酰氧基 戊基、6-甲基丙烯酰氧基己基。
[0069] 其中C^-Ci。的烯烃基具体可为乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛 烯基、壬烯基或者癸烯基。
[0070] R8和R9分别为。的烷基,较好为C「C5的直链烷基。
[0071] R1(\ R11,R12分别为Q-Ci。的烷基、无取代的Q-Ci。的芳香基、或者被取代基取代的 丙硫醚基;所述取代基为被CfC5的直链烷基取代的苯基。
[0072] 其中的。的烷基较好为C「C5的直链烷基,具体可为甲基、乙基、丙基、丁基、戊 基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基。
[0073] 其中的无取代的。的芳香基具体为苯基。
[0074] 其中的被取代基取代的丙硫醚基且所述取代基为被CfC5的直链烷基取代的苯 基,具体可为苯乙基硫代丙硫謎基。
[0075] R1(:为Q-C;的直链烷基、苯基、或者苯乙基硫代丙硫醚基。
[0076] 其中的m为2~400的整数,η为0~400的整数,X为0~400的整数,且2 < m+n+x < 450 〇
[0077] 本发明的上述通式(1)的含巯基的聚硅氧烷化合物的制备方法:
[0078] 通式(1)的含巯基的聚硅氧烷化合物的制备方法可为公知的酸催化水解法,例 如,《现代化工》,2006, 26 (7) :58-60 ;《Macromolecules》,2005, 38 :5088-5097。
[0079] 例如可使用如下的制造方法:
[0080] 将下述原料单体与下述溶剂以一定质量比混合,然后加入酸催化剂进行搅拌水 解,以生成含巯基的聚硅氧烷化合物。
[0081] 具体包括以下几步:
[0082] 步骤A :有机硅烷单体的预水解:在装有能持续搅拌的搅拌器、温度计、恒压滴液 漏斗的三口烧瓶中加入水、芳香烃溶剂或者酮类溶剂的混合溶液,加热到10~90°C,在不 断搅拌的条件下,将有机硅烷单体原料在30分钟~60分钟内滴加入上述的混合溶液中后, 加入盐酸,然后10~80°C条件下恒温搅拌反应3~8小时后,将上述溶液静置,冷却至室 温,分离出下层液,将上层液通过去离子水反复洗至中性,过滤,减压蒸馏出除去溶剂,制得 预水解产物。
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