本發明涉及有機硅封裝膠領域,尤其涉及一種led封裝膠用甲基含氫硅油及用途。
背景技術:
:有機硅高分子材料以硅氧鍵為主,硅原子可以引入有機官能團,這種兼具有機結構與無機結構的材料具備良好的化學穩定性,廣泛應用于國民經濟和國防軍工領域。led封裝用有機硅材料是以乙烯基硅油,乙烯基硅樹脂,含氫硅油為主要原料,其中含氫硅油作為交聯劑,對封裝膠的性能至關重要。目前,含氫硅油的主要制備方法有鹵代硅烷水解、調聚法和環體開環共聚法。采用氯代硅烷水解、調聚制備含氫硅油是常用方法,這種方法會產生大量難以處理的含油水解酸,且產生大量溶解熱,不利于安全生產。專利cn103554502a采用甲基二氯硅烷與鹽酸溶液水解,封端,調聚,中和,過濾等步驟制備含氫硅油,該專利中有大量酸、堿參與反應,且步驟繁瑣。也有文獻報道使用含氫環體及甲基環硅氧烷,在酸性催化劑作用下開環聚合,獲得含氫硅油。通過調節配方,使用不同封端劑,并對合成工藝進行優化,可以獲得端基側基含氫硅油。現有技術合成的含氫硅油應用于有機硅led封裝膠領域,僅作為交聯劑進行使用,這就需要額外添加增粘劑,提高led封裝膠對支架的粘接性。封裝膠中添加增粘劑可能會出現增粘劑與膠水體系的相容性差的情況,相容性差就會降低封裝膠的透光率,進一步降低led燈的光效;且增粘劑價格昂貴,基本上每公斤價格在1000元左右;同時封裝膠中添加的增粘劑僅僅是物理混合,固化及封裝后的led燈后期會有少量增粘劑揮發出來,降低粘結強度,且會有使led燈內壁出現發霧的風險。技術實現要素:本發明針對現有技術的局限性,提出了一種甲基含氫硅油及用途。本發明反應工藝簡單,環境友好,制備的甲基含氫硅油應用于led封裝膠,不僅起到交聯劑的作用,還起到增粘劑的作用,不需要再額外添加增粘劑。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:一用甲基含氫硅油,它通過以下方法制備得到:(1)將10-20質量份的乙烯基類硅烷偶聯劑和0.1-0.5質量份鉑催化劑混合,攪拌均勻,滴加40-80質量份的甲基氫環硅氧烷,滴加結束后,2℃/min升溫至60-100℃,反應2-5h,減壓蒸餾獲得改性甲基氫環硅氧烷。(2)將10-50質量份步驟1獲得的的改性甲基氫環硅氧烷與50-100質量份的甲基環硅氧烷混合,50-60℃真空脫水1-2h,在氮氣保護下,依次加入2-5質量份封端劑,2-5質量份的酸性催化劑,在90-120℃及氮氣氛圍下,開環聚合3-6h;(3)冷卻至室溫,過濾除掉酸性催化劑;濾液升溫至160-180℃,減壓蒸餾脫除低沸物1-2h,即可得到甲基含氫硅油。進一步地,所述的甲基氫環硅氧烷由三甲基三氫環三硅氧烷,四甲基四氫環四硅氧烷,五甲基五氫環五硅氧烷的一種或多種按任意配比混合得到。進一步地,所述的甲基環硅氧烷由六甲基環三硅氧烷,八甲基環四硅氧烷,十甲基環五硅氧烷的一種或多種按任意配比混合得到。進一步地,所述的乙烯基類硅烷偶聯劑由乙烯基烷氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷的一種或兩種按任意配比混合得到。進一步地,所述的鉑催化劑由氯鉑酸-異丙醇絡合物、氯鉑酸-聚硅氧烷絡合物的一種或或兩種按任意配比混合得到。進一步地,所述的鉑催化劑優選鉑含量3000ppm的氯鉑酸-聚硅氧烷絡合物。進一步地,所述的酸性催化劑為磺酸化陽離子交換樹脂或硫酸根離子酸性金屬氧化物。進一步地,所述的封端劑選自四甲基二氫二硅氧烷、六甲基二硅氧烷。一種上述甲基含氫硅油的在制備led封裝膠方面的用途。本發明的有益效果:1、本發明采用硅烷偶聯劑改性過的環體,與環氧基硅烷開環聚合反應,工藝流程簡單,且無廢水,廢氣產生,產物透光率高,無異味,儲存穩定性好。2、本發明制備的甲基含氫硅油用于led封裝膠,同時起到交聯劑和增粘劑的作用,不需要額外添加增粘劑,降低了成本,且不會有遷移的風險,增強了封裝膠對led支架的粘結性能。3、本發明制備的甲基含氫硅油用于led封裝膠,減少了配膠物料數量,簡化了工藝,降低了成本。4、本發明制備的甲基含氫硅油用于led封裝膠,封裝后的led芯片不會有增粘劑隨著led點亮后揮發出來影響led燈的外觀和光效的風險。具體實施方式下面通過實施例,對本發明技術方案作進一步詳細說明。實施例1一種led封裝膠用甲基含氫硅油,制備過程如下:(1)將20質量份的乙烯基三甲氧基硅烷、0.5質量份鉑催化劑加入反應裝置攪拌,同時滴加80質量份的三甲基三氫環三硅氧烷,滴加結束后,2℃/min升溫至100℃,反應2h,減壓蒸餾脫除提純獲得改性甲基氫環硅氧烷。(2)將50質量份的改性甲基氫環硅氧烷與100質量份的八甲基環四硅氧烷加入到反應裝置,60℃真空脫水1h,在氮氣保護下,依次加入5質量份四甲基二硅氧烷,5質量份的磺酸基型陽離子交換樹脂,在120℃及氮氣氛圍下,開環聚合3h,冷卻至室溫,過濾除掉酸性催化劑。濾液升溫至180℃下,減壓蒸餾脫除低沸物1h,即可得到甲基含氫硅油。實施例2一種led封裝膠用甲基含氫硅油,制備過程如下:(1)將10質量份的乙烯基三乙氧基硅烷、0.1質量份鉑催化劑加入反應裝置攪拌,同時滴加40質量份的四甲基四氫環四硅氧烷,滴加結束后,2℃/min升溫至60℃,反應5h,減壓蒸餾脫除提純獲得改性甲基氫環硅氧烷。(2)將10質量份的改性甲基氫環硅氧烷與50質量份的十甲基環五硅氧烷加入到反應裝置,50℃真空脫水2h,在氮氣保護下,依次加入2質量份六甲基二硅氧烷,2質量份的so42-/tio2,在90℃及氮氣氛圍下,開環聚合6h,冷卻至室溫,過濾除掉酸性催化劑。濾液升溫至160℃下,減壓蒸餾脫除低沸物2h,即可得到甲基含氫硅油。實施例3一種led封裝膠用甲基含氫硅油,制備過程如下:(1)將16質量份的甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.3質量份鉑催化劑加入反應裝置攪拌,同時滴加60質量份的甲基氫環硅氧烷混合環體,滴加結束后,2℃/min升溫至90℃,反應3h,減壓蒸餾脫除提純獲得改性甲基氫環硅氧烷。(2)將15質量份的改性甲基氫環硅氧烷與80質量份的甲基環硅氧烷混合環體加入到反應裝置,60℃真空脫水1h,在氮氣保護下,依次加入4質量份四甲基二硅氧烷,3質量份的酸性so42-/zro2,在120℃及氮氣氛圍下,開環聚合3h,冷卻至室溫,過濾除掉酸性催化劑。濾液升溫至180℃下,減壓蒸餾脫除低沸物1h,即可得到甲基含氫硅油。實施例4一種led封裝膠用甲基含氫硅油,制備過程如下:(1)將20質量份的甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、0.2質量份鉑催化劑加入反應裝置攪拌,同時滴加60質量份的四甲基四氫環四硅氧烷,滴加結束后,2℃/min升溫至100℃,反應2h,減壓蒸餾脫除提純獲得改性甲基氫環硅氧烷。(2)將18質量份的改性甲基氫環硅氧烷與90質量份的八甲基環四硅氧烷加入到反應裝置,60℃真空脫水1h,在氮氣保護下,依次加入5質量份六甲基二硅氧烷,4質量份的so42-/fe2o3,在90℃及氮氣氛圍下,開環聚合6h,冷卻至室溫,過濾除掉酸性催化劑。濾液升溫至170℃下,減壓蒸餾脫除低沸物2h,即可得到甲基含氫硅油。實施例5一種led封裝膠用甲基含氫硅油,制備過程如下:(1)將18質量份的烯丙基縮水甘油醚、0.3質量份鉑催化劑加入反應裝置攪拌,同時滴加70質量份的四甲基四氫環四硅氧烷,滴加結束后,2℃/min升溫至80℃,反應3h,減壓蒸餾脫除提純獲得改性甲基氫環硅氧烷。(2)將50質量份的改性甲基氫環硅氧烷與50質量份的八甲基環四硅氧烷加入到反應裝置,50℃真空脫水1h,在氮氣保護下,依次加入4質量份四甲基二硅氧烷,3質量份的so42-/tio2-fe2o3,在100℃及氮氣氛圍下,開環聚合4h,冷卻至室溫,過濾除掉酸性催化劑。濾液升溫至180℃下,減壓蒸餾脫除低沸物1h,即可得到甲基含氫硅油。實施例6一種led封裝膠用甲基含氫硅油,制備過程如下:(1)將14質量份的烯丙基縮水甘油醚、0.1質量份鉑催化劑加入反應裝置攪拌,同時滴加50質量份的四甲基四氫環四硅氧烷,滴加結束后,2℃/min升溫至70℃,反應4h,減壓蒸餾脫除提純獲得改性甲基氫環硅氧烷。(2)將20質量份的改性甲基氫環硅氧烷與50質量份的八甲基環四硅氧烷加入到反應裝置,50℃真空脫水1h,在氮氣保護下,依次加入2質量份六甲基二硅氧烷,3質量份的so42-/zro2-fe2o3,在100℃及氮氣氛圍下,開環聚合4h,冷卻至室溫,過濾除掉酸性催化劑。濾液升溫至180℃下,減壓蒸餾脫除低沸物1h,即可得到甲基含氫硅油。通過紅外光譜對實施例1-6中獲得的改性甲基氫環硅氧烷進行表征。其中出峰位置在1600-1630cm-1的乙烯基的主要特征峰完全消失,同時出峰位置在2165-2170cm-1的硅氫鍵特征峰明顯變小。這說明了我們的成功獲得了乙烯基類硅烷偶聯劑改性甲基氫環硅氧烷。通過減壓蒸餾脫除了未反應的低聚物,獲得了目標產物含氫硅油。利用流變儀對實施例1-6獲得的甲基含氫硅油的粘度進行表征,粘度明顯高于初始混合原料的粘度,說明發生了開環聚合。使用碘量法滴定實驗測試了實施例1-6的含氫硅油的氫的質量分數,結果見表1:表1:各實施例產物的氫含量(wt%)實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6理論值0.34%0.2%0.2%0.21%0.57%0.2%實測值0.34%0.19%0.18%0.2%0.56%0.19%由表1可見,氫含量的理論值與測試值基本保持一致。使用實施例1-6制備的含氫硅油及對比樣普通含氫硅油為原料之一,配制加成型液體封裝膠,并對封裝膠的粘結性進行測試。封裝膠主要是以乙烯基硅油、乙烯基硅樹脂、含氫硅油、pt催化劑、炔醇類抑制劑為主要原料配制而成。其中官能團氫比乙烯基的摩爾比在1.0-1.6。催化劑添加量為3-10ppm,抑制劑添加量50-200ppm,混合均勻即可。該封裝膠的固化條件100℃,1-2h,150℃,3-5h。測試方法是在清洗干凈的基材表面添加定量液體封裝膠,形成面積100mm×100mm,2mm厚的薄膜,并固化。待固化完全后,用刀片割成10mm寬的膠條,用力拉膠條,觀察封裝膠在基材上是否有殘留,結果見表2:表2:封裝膠粘結性表征實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6對比玻璃有有有有有有無陶瓷有有有有有有無鋁片有有有有有有無由表2可見,使用實施例1-6制備的含氫硅油配制封裝膠,明顯提高了封裝膠對基材的粘結性。上述實施例僅為本發明的優選實施例,不能以此來限定本發明的保護范圍。本領域的技術人員在本發明的基礎上所做的任何非實質性的變化及替換均屬于本發明所要求的保護的范圍。當前第1頁12