1.一种透明可光固化高折射率巯基硅油,其结构通式如下:
(r1r2r3sio1/2)a(r4r5sio)b(r6ch3sio)c(r7ch3sio)d
其中,r1、r2和r3为相同或不同的氢基、不含脂肪族不饱和键的单价烃基或2~10个碳原子的不饱和烃基;r4和r5为不含脂肪族不饱和键的单价烃基或芳香烃基且至少含一个芳香烃基;r6的结构为-(ch2)es-ch2ch2r0,其中,e为1~3的正整数,r0为对称环硫杂环硅基基团,且具有n个硫原子,n为2的整数倍;r7的结构为-(ch2)fsh,f为1~3的正整数。
2.如权利要求1所述的一种透明可光固化高折射率巯基硅油,其特征在于:a,b,c和d为大于0小于1的数,且0.3≤c+d≤0.8,0<c≤0.3,a+b+c+d=1。
3.如权利要求1所述的一种透明可光固化高折射率巯基硅油,其特征在于:r0为对称环硫杂环硅基基团,其结构选自:
4.如权利要求1所述的一种透明可光固化高折射率巯基硅油,其特征在于:所制备的巯基硅油外观为无色透明油状物,无刺激性气味,25℃动力粘度为100~50000mpa·s,25℃折射率为1.46~1.70,可见光透过率≥98%,巯基含量为0.15~0.85mol/100g。
5.一种制备如权利要求1-4任一项所述透明可光固化高折射率巯基硅油的方法,其特征在于,包括:将巯基硅烷单体1、不饱和对称环硫硅烷单体ses-si、有机溶剂及光引发剂按一定比例机械预搅拌均匀,在最大辐照强度为70~150mw/cm2波长范围200~400nm紫外光下,进行巯基-烯光点击反应5~10min后,加入一定量的巯基硅烷单体2和芳香族烷氧基硅烷单体机械搅拌混合均匀后,加入一定量的环硫稳定剂及催化剂,在60~80℃下,滴加一定比例的去离子水,待去离子水滴加完毕后,在60~80℃下进行水解-缩聚反应12~16h,然后在80~90℃下加入封端剂和惰性吸水剂调聚2~5h,得到一定粘度的巯基硅油,并纯化即可得到可光固化高折射率巯基硅油。
6.如权利要求5所述的透明可光固化高折射率巯基硅油的制备方法,其特征在于:所述巯基硅烷单体1和2为巯丙基甲基二甲氧基硅烷、巯丙基甲基二乙氧基硅烷、巯基甲基甲基二甲氧基硅烷、巯基甲基甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种。
7.如权利要求5所述的透明可光固化高折射率巯基硅油的制备方法,其特征在于:所述不饱和对称环硫硅烷单体ses-si的结构式可选自如下任意结构式:
8.如权利要求5所述透明可光固化高折射率巯基硅油的制备方法,其特征在于:所述有机溶剂为甲苯、苯、氯仿、二氯甲烷、戊烷、环己烷、正己烷、四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烷中一种或几种。
9.如权利要求5所述透明可光固化高折射率巯基硅油的制备方法,其特征在于:所述光引发剂包括苯偶姻及其衍生物类、苯偶酰及其衍生物类、α-羟烷基苯酮类、α-胺烷基苯酮类、酰基膦氧化物类、二苯甲酮类以及杂环芳酮类。
10.如权利要求5所述透明可光固化高折射率巯基硅油的制备方法,其特征在于:所述芳香族烷氧基硅烷单体结构式为:r8r9six2,x为一价可水解基团,r8和r9为不含脂肪族不饱和键的单价烃基或芳香烃基且至少含一个芳香烃基。
11.如权利要求5所述透明可光固化高折射率巯基硅油的制备方法,其特征在于:所述惰性吸水剂包括硫酸镁、硫酸钙、活化分子筛、无水氯化钙、无水氯化镁中的一种或几种。
12.如权利要求5所述透明可光固化高折射率巯基硅油的制备方法,其特征在于:
所述环硫稳定剂包括双羟甲基丙二酸二乙酯、d-(-)-酒石酸二乙酯、2-甲基-2-丙烯酸-1,10-癸二酯、二硬脂酸乙二酯、二硬脂酸二甘醇二酯、二丙二醇二丙烯酸酯、2-甲基-2-丙烯酸-1,10-癸二酯、丙烯酸十二酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,3-壬二醇乙酸酯、丙二酸二丙酯、丙二酸二丁酯、己二酸二丁酯、戊二酸二丁酯、二甘醇二丙酸酯、丁二酸二正丙酯、丙二酸二辛酯、丙二酸二甲酯、己二酸二甲酯、琥珀酸二异丙酯、庚二酸二甲酯、丙二酸二丁酯、戊二酸二丁酯和二甘醇二丙酸酯中的一种或几种。
13.如权利要求5所述透明可光固化高折射率巯基硅油的制备方法,其特征在于:所述催化剂包括质量分数为98%的浓硫酸,质量分数为37%的浓盐酸,三氟甲烷磺酸或强酸性阳离子树脂中的一种或几种。
14.如权利要求5所述透明可光固化高折射率巯基硅油的制备方法,其特征在于:所述封端剂包括烃基硅烷封端剂或氢基硅烷封端剂,所述烃基硅烷封端剂为六甲基二硅氧烷、三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、六苯基二硅氧烷中的一种或几种;所述氢基硅烷封端剂为hme2siosime2h、hme2sinsime2h(hmmh)、hme2sioet中的一种或几种。
15.如权利要求5所述透明可光固化高折射率巯基硅油的制备方法,其特征在于:所述巯基硅烷单体1、不饱和对称环硫硅烷单体ses-si、巯基硅烷单体2、芳香族烷氧基硅烷单体和封端剂的摩尔比为(1.05~1.2):1:(1.5~5):(0.6~15):(0.01~0.5);有机溶剂的加入量为巯基硅烷单体1和不饱和对称环硫硅烷单体ses-si质量之和的1~3倍;光引发剂的用量为巯基硅烷单体和不饱和对称环硫硅烷单体ses-si质量之和0.1%~1%;惰性吸水剂的加入量为巯基硅烷单体1、不饱和对称环硫硅烷单体ses-si、巯基硅烷单体2和芳香族烷氧基硅烷单体质量之和的0.5~1倍;环硫稳定剂与不饱和对称环硫硅烷单体ses-si摩尔比为(1.05~1.1):1;催化剂用量为巯基硅烷单体1、不饱和对称环硫硅烷单体ses-si、巯基硅烷单体2和芳香族烷氧基硅烷单体之和的0.2%~0.8%。
16.如权利要求5所述透明可光固化高折射率巯基硅油的制备方法,其特征在于:所述去离子水的摩尔加入量为巯基硅烷单体1、巯基硅烷单体2和芳香族烷氧基硅烷单体摩尔加入量的1.4~1.6倍。
17.如权利要求5所述透明可光固化高折射率巯基硅油的制备方法,其特征在于:调聚反应后,纯化步骤包括降温后中和、初蒸馏、水洗及分离;包括将中和剂配制成50%乙醇-水的饱和溶液,并将其作为水洗步骤的水洗液;所述初蒸馏是指30~40℃、-0.095mpa下减压蒸馏,蒸馏出体系中的醇;水洗分层后取有机溶剂层进行分离纯化,包括二次水洗分层、二次蒸馏以及柱层析,其中二次水洗分层是以纯去离子水为水洗液,并加入破乳剂,所述二次蒸馏是指在70~90℃、-0.095mpa下减压蒸馏以去除体系中的溶剂。
18.如权利要求17所述透明可光固化高折射率巯基硅油的制备方法,其特征在于:所述中和剂包括碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸氢镁中的一种或几种;所述破乳剂sp-169、bbe20601,ap-05、ha-22、ha-42、de0712、ae8051、ae9901及ap113中的一种或几种,所述破乳剂的加入量为巯基硅烷单体1、不饱和对称环硫硅烷单体ses-si、巯基硅烷单体2、芳香族烷氧基硅烷单体和有机溶剂之和的0.1~0.5%。