一种甲基硅氧烷树脂密封料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供的一种甲基硅氧烷树脂密封料及其制备方法，其主要由原料氢化甲基低聚硅氧烷、乙烯基甲基硅氧烷?二甲基硅氧烷共聚物以及铂?1，3?二乙烯?1，1，3，3?四甲基二硅氧烷制备而成，从而其流动性好，各波长段均保持较高的透射率，同时具有良好的耐热抗老化性能，从而适用于紫外发光二极管的密封。
【专利说明】
一种甲基硅氧烷树脂密封料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种密封材料，具体地说，是一种适用于紫外发光二极管的甲基硅氧 烷树脂密封材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 发光二极管具有长寿命、高能效、环境友好等优点，由于具有较高的发光效率和低 电压驱动性能，作为一种固态发光器件被广泛用于各种领域。但是有一些特殊种类的发光 二极管被用于非照明领域，如发射紫外光(波长低于400nm)。紫外光发光二极管主要用于杀 菌、水纯化、辐射治疗、防伪验证、传感器等领域。
[0003] 目前，常规的发光装置密封料主要是双酚A型透明环氧树脂，而随着基于紫外光的 白光发光二极管的发展，需要外层密封材料在保持可见光区高透明性的同时能够对紫外光 有较高的吸收率，以防止紫外光的泄露，同时，密封材料还需具有较强的抗紫外老化能力， 而普通的环氧树脂在长期使用后，长时间暴露在紫外光或在发光二极管产生的高温下，其 容易转变为黄色，也就是不可避免地发生黄变现象，导致其透光率下降，降低发光二极管器 件的亮度。
[0004] 紫外发光二极管如普通发光二极管一样，也需要被密封。密封材料起着保护紫外 发光二极管免受外界环境的破坏，如机械影响、湿度影响及热影响。液态密封后加热固化的 环氧树脂和有机硅氧烷树脂广泛应用于普通发光二极管的密封。然而，这类传统密封材料 中存在许多的有机相而导致材料易于吸收大量的紫外光。由于传统的密封材料对紫外光的 透射率较低，使其不适宜应用于紫外发光二极管的密封。
[0005] 因此，亟需开发出一种新型的应用紫外发光二极管的密封材料，以满足紫外发光 二极管密封材料高紫外光透射率及耐热稳定性的要求。
【发明内容】
[0006] 本发明的主要目的在于提供一种甲基硅氧烷树脂密封料及其制备方法，其流动性 好，各波长段均保持较高的透射率，同时具有良好的耐热抗老化性能，从而适用于紫外发光 二极管的密封。
[0007] 为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种甲基硅氧烷树脂密封料主要由 原料氢化甲基低聚硅氧烷、乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物以及铂-1，3-二乙烯_ 1，1，3,3_四甲基二硅氧烷制备而成，其中，所述氢化甲基低聚硅氧烷的化学结构式为 (
[0008] 根据本发明的一实施例，所述甲基硅氧烷树脂密封料的化学结构式为： 小于60。
[0009] 根据本发明的一实施例，所述乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的化学结 构式为
车中，80<x、y<100。 ,
[0010] 根据本发明的一实施例，所述氢化甲基低聚硅氧烷由原料甲基二乙氧基硅烷与二 甲基二乙氧基硅烷在酸性溶液中制备而成。
[0011] 根据本发明的一实施例，制备所述甲基硅氧烷树脂密封料的氢化甲基低聚硅氧烷 与乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩尔比为1:1~1.5。
[0012]根据本发明的一实施例，钼-1，3-二乙烯-1，1，3,3-四甲基二硅氧烷：（氢化低聚硅 氧烧树脂+乙烯基甲基硅氧烷-^甲基硅氧烷共聚物）的摩尔比为0.02~0.03:100。
[0013] 根据本发明的一实施例，制备所述氢化甲基低聚硅氧烷的甲基二乙氧基硅烷与二 甲基二乙氧基硅烷的摩尔比为1:0.5~1.5。
[0014] 根据本发明的一实施例，所述甲基硅氧烷树脂密封料适用于紫外发光二极管的封 装。
[0015] -种甲基硅氧烷树脂密封料的制备方法，包括步骤：
[0016] S100混合相应质量份的氢化甲基低聚硅氧烷与乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷 共聚物；以及
[0017] S200加入铂-1，3-二乙烯-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，在常温条件下，持续搅拌60 ~90分钟，制得甲基硅氧烷树脂密封料。
[0018] 根据本发明的一实施例，所述氢化甲基低聚硅氧烷的制备方法包括步骤：
[0019] S110将相应质量份的甲基二乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷加入0. 1~ 0.2mol/L的盐酸溶液中，在50°C~70°C下搅拌20~24小时；
[0020] S120反应结束后，往反应体系中通入氮气，升温至90°C~110°C搅拌12~16小时， 以用于除去副产物、溶剂和水;以及
[0021] S130将粗产物通过孔径0.45μπι的滤网过滤，在50°C~70°C的真空条件下干燥，制 得氢化甲基低聚硅氧烷。
【附图说明】
[0022] 图1是根据本发明的实施例1的甲基硅氧烷密封料与常规硅氧烷树脂的紫外光谱 透射率测试曲线对比图。
[0023] 图2是根据本发明的实施例1的甲基硅氧烷密封料与常规硅氧烷树脂的老化测试 曲线对比图。
【具体实施方式】
[0024]以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优 选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
[0025] 一种甲基硅氧烷树脂密封料主要由原料氢化甲基低聚硅氧烷、乙烯基甲基硅氧 烷-二甲基硅氧烷共聚物以及铂-1，3-二乙烯-1，1，3,3-四甲基二硅氧烷制备而成，其中，所 述氢化甲基低聚硅氧烷的化学结构式为$中， 50<n<60〇
[0026] 其中，所述甲基硅氧烷树脂密封料的化学结构式为：
[0027] 〔中，80<x、y<100,50 <n小于…。
[0028]其中，所述乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的化学结构式为
其中，80<x、y<100。 <
[0029] 其中，所述氢化甲基低聚硅氧烷由原料甲基二乙氧基硅烷与二甲基二乙氧基硅烷 在酸性溶液中制备而成。
[0030] 其中，所述甲基二乙氧基硅烷与二甲基二乙氧基硅烷的化学结构式分别为 飞
ο
[0031]其中，制备所述甲基硅氧烷树脂密封料的氢化甲基低聚硅氧烷与乙烯基甲基硅氧 烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩尔比为1:1~1.5。
[0032] 其中，铂-1，3-二乙烯-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷：（氢化低聚硅氧烷树脂+乙烯基 甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物）的摩尔比为0.02~0.03:100。
[0033] 其中，制备所述氢化甲基低聚硅氧烷的甲基二乙氧基硅烷与二甲基二乙氧基硅烷 的摩尔比为1:0.5~1.5。
[0034]其中，酸性溶液选择的是浓度为0.1~0.2mol/L的盐酸溶液，酸性溶液：（甲基二乙 氧基硅烷+二甲基二乙氧基硅烷)的摩尔比为2~3:1。
[0035] 其中，所述甲基硅氧烷树脂密封料适用于紫外发光二极管的封装。
[0036] -种甲基硅氧烷树脂密封料的制备方法，其包括步骤：
[0037] S100混合相应质量份的氢化甲基低聚硅氧烷与乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷 共聚物；以及
[0038] S200加入铂-1，3-二乙烯-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，在常温条件下，持续搅拌60 ~90分钟，制得甲基硅氧烷树脂密封料。
[0039] 其中，所述氢化甲基低聚硅氧烷的制备方法包括步骤：
[0040] S110将相应质量份的甲基二乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷加入0. 1~ 0.2mol/L的盐酸溶液中，在50°C~70°C下搅拌20~24小时；
[0041 ] S120反应结束后，往反应体系中通入氮气，升温至90°C~110°C搅拌12~16小时， 以用于除去副产物、溶剂和水;以及
[0042] S130将粗产物通过孔径0.45μπι的滤网过滤，在50°C~70°C的真空条件下干燥，制 得氢化甲基低聚硅氧烷。
[0043] 其中，制备的所述甲基硅氧烷树脂密封料适用于加入紫外发光二极管器件中，在 170°C~180°C下加热4~6小时，使其进一步加热固化形成交联聚合物，以完成对发光二极 管的密封。
[0044] 制备的所述甲基硅氧烷密封料具有平行的双链结构，以及侧链上有序排列的低级 性的甲基基团，有利于分子间的堆积，使产品在紫外光谱下表现出优异的透射率。
[0045] 由于分子结构主要为两段稳定的双链结构，分子中化学键主要为稳定的硅氧键和 硅碳键，使得所述密封料耐热性能优异，光性能衰竭低。
[0046] 同时由于所述甲基硅氧烷树脂密封料为链状高分子，并且链与链间相连的乙基结 构，以及侧链上的甲基基团，有利于所述密封料的加工流动性，使所述密封料在加热固化前 流动性好，便于对发光二极管的密封。
[0047] 所述甲基硅氧烷树脂密封料的制备方法简单，产品应用简便高效，其流动性好，折 射率高，各波长段均保持较高的透射率，同时具有良好的耐热抗老化性能。
[0048] 实施例1
[0049] 氢化甲基低聚硅氧烷的制备
[0050] 将去离子水中加入盐酸，配制O.lmol/L的盐酸溶液。然后，将甲基二乙氧基硅烷和 二甲基二乙氧基硅烷加入溶液中。反应投料的摩尔比为甲基二乙氧基硅烷:二甲基二乙氧 基硅烷=1:1，溶液：（甲基二乙氧基硅烷+二甲基二乙氧基硅烷）=2.5:1。反应体系在60°C 搅拌24小时。反应结束后，往反应体系中通往氮气，升温至100 °C搅拌12小时以除去副产物、 溶剂和水。将粗产物通过孔径〇.45μπι的滤网过滤，然后在60°C的真空条件下干燥，得到干燥 纯净的氢化甲基低聚硅氧烷产物。
[0051 ]甲基硅氧烷树脂密封材料的制备
[0052]将氢化甲基低聚硅氧烷与乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物混合。氢化甲 基低聚硅氧烷与乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩尔比为1:1.1。然后，加入铂- 1，3-二乙稀_1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，质量比为销 _1，3-二乙稀_1，1，3，3-四甲基二娃氧 烷：（氢化低聚硅氧烷树脂+乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物）= 0.025:100。反应体 系在常温条件下，持续搅拌60分钟。反应结束后，得到甲基硅氧烷树脂密封材料。使用时，将 密封材料加入发光二极管器件中，在170°C下加热4小时，使其进一步加热固化形成交联聚 合物，以完成对发光二极管的密封。
[0053]紫外光谱透射率测试
[0054]取实施例1制备的所述甲基硅氧烷树脂密封料和常规硅氧烷树脂密封材料0.5g分 别涂至1平方英寸的石英片上，在170Γ下加热4小时，使材料加热固化。测试密封材料在紫 外光谱下的透射率，测试结果图1所示。
[0055]结果表明，所述甲基硅氧烷树脂密封料在紫外光谱下具有较高的透射率，适用于 紫外发光二极管的密封。
[0056] 透射率老化测试
[0057] 取实施例1制备的所述甲基硅氧烷树脂密封料和常规硅氧烷树脂密封材料0.5g分 别涂至1平方英寸的石英片上，在170°C下加热4小时，使材料加热固化。在空气氛围下200°C 的高温炉中存储，每间隔一定时间取出测试材料在300nm紫外波长下的透射率，测试结果图 2所示。
[0058] 结果表明，所述甲基硅氧烷树脂密封料在长时间高温存储下在仍保持了较高的透 射率，表现出良好的耐热老化性能。
[0059] 实施例2至实施例7
[0060]制备氢化甲基低聚硅氧烷与甲基硅氧烷树脂密封料的具体方法如实施例1所示， 所述氢化甲基低聚硅氧烷与乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的不同质量比如表1 所示，制备的所述密封料的折射率如表1所示，其中，折射率的测定是用阿贝折光计测试。 表1实施例1至实施例7的成分比例与测试结果
[0061 ]由表1可知，氢化甲基低聚硅氧烷与乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩 尔比为1:1.2。
[0062] 实施例8至实施例12
[0063]制备树枝状环氧硅氧烷树脂密封料的具体方法如实施例1所示，制备所述氢化甲 基低聚硅氧烷的所述甲基二乙氧基硅烷与二甲基二乙氧基硅烷的不同质量比如表2所示， 其中，制备的所述密封料的折射率如表2所示，其中，折射率的测定是用阿贝折光计测试。 表2实施例8至实施例12的成分比例与测试结果
[0064] 实施例13至实施例18
[0065]制备氢化甲基低聚硅氧烷与甲基硅氧烷树脂密封料的具体方法如实施例1所示， 制备所述氢化甲基低聚硅氧烷酸性溶液摩尔量比不同，制备的所述密封料的折射率如表3 所示，其中，折射率的测定是用阿贝折光计测试。 表3实施例13至实施例18的成分比例与测试结果
[0066]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明 的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和 改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。
【主权项】
1. 一种甲基硅氧烷树脂密封料，其特征在于，其主要由原料氨化甲基低聚硅氧烷、乙締 基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物W及销-1,3-二乙締-1,1，3,3-四甲基二硅氧烷制备而 成，其中，所述氨化甲基低聚硅氧烷的化学结构式为Qiemical F'ormulaiCs*。出o*n〇2*nSi2*n，其中，50<n<60。2. 根据权利要求1所述的甲基硅氧烷树脂密封料，其特征在于，所述甲基硅氧烷树脂密 封料的化学结构式为：Qiemical F'o;rmula:C3x+2y+3nH7x+6y+i〇nOx+y+2nSix+y+2n，其中，80<x、y<100,50<n小于60。3. 根据权利要求2所述的甲基硅氧烷树脂密封料，其特征在于，所述乙締基甲基娃氧 烧-二甲基硅氧烷共聚物的化学结构式为Chemical Formula：C3x+2yH7x+6y0x+ySix+y 乙締基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物，其中，80 < X、y < 100。4. 根据权利要求3所述的甲基硅氧烷树脂密封料，其特征在于，所述氨化甲基低聚娃氧 烧由原料甲基二乙氧基硅烷与二甲基二乙氧基硅烷在酸性溶液中制备而成。5. 根据权利要求4所述的甲基硅氧烷树脂密封料，其特征在于，制备所述甲基硅氧烷树 脂密封料的氨化甲基低聚硅氧烷与乙締基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩尔比为1: 1 ~1.5。6. 根据权利要求5所述的甲基硅氧烷树脂密封料，其特征在于，销-1，3-二乙締-1，1，3， 3-四甲基二硅氧烷:氨化低聚硅氧烷树脂和乙締基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩 尔比为 0.02 ~0.03:100。7. 根据权利要求6所述的甲基硅氧烷树脂密封料，其特征在于，制备所述氨化甲基低聚 硅氧烷的甲基二乙氧基硅烷与二甲基二乙氧基硅烷的摩尔比为1:0.5~1.5。8. 根据权利要求1~7中任一所述的甲基硅氧烷树脂密封料，其特征在于，所述甲基娃 氧烧树脂密封料适用于紫外发光二极管的封装。9. 一种如权利要求1~8中任一所述的甲基硅氧烷树脂密封料的制备方法，其特征在 于，包括步骤： S100混合相应质量份的氨化甲基低聚硅氧烷与乙締基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚 物；w及 S200加入销-1，3-二乙締-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，在常溫条件下，持续揽拌60~90 分钟，制得甲基硅氧烷树脂密封料。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述氨化甲基低聚硅氧烷的制备方 法包括步骤： S110将相应质量份的甲基二乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷加入0.1~0.2mol/L的 盐酸溶液中，在50°C~70°C下揽拌20~24小时； S120反应结束后，往反应体系中通入氮气，升溫至90°C~11(TC揽拌12~16小时，W用 于除去副产物、溶剂和水;W及 S130将粗产物通过孔径0.45μπι的滤网过滤，在50°C~70°C的真空条件下干燥，制得氨 化甲基低聚硅氧烷。
【文档编号】C08L83/05GK105838082SQ201610290724
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】魏亮
【申请人】宁波高新区夏远科技有限公司