一種甲基硅氧烷樹脂密封料及其制備方法
【專利摘要】本發明提供的一種甲基硅氧烷樹脂密封料及其制備方法，其主要由原料氫化甲基低聚硅氧烷、乙烯基甲基硅氧烷?二甲基硅氧烷共聚物以及鉑?1，3?二乙烯?1，1，3，3?四甲基二硅氧烷制備而成，從而其流動性好，各波長段均保持較高的透射率，同時具有良好的耐熱抗老化性能，從而適用于紫外發光二極管的密封。
【專利說明】
一種甲基硅氧烷樹脂密封料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種密封材料，具體地說，是一種適用于紫外發光二極管的甲基硅氧 烷樹脂密封材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 發光二極管具有長壽命、高能效、環境友好等優點，由于具有較高的發光效率和低 電壓驅動性能，作為一種固態發光器件被廣泛用于各種領域。但是有一些特殊種類的發光 二極管被用于非照明領域，如發射紫外光(波長低于400nm)。紫外光發光二極管主要用于殺 菌、水純化、輻射治療、防偽驗證、傳感器等領域。
[0003] 目前，常規的發光裝置密封料主要是雙酚A型透明環氧樹脂，而隨著基于紫外光的 白光發光二極管的發展，需要外層密封材料在保持可見光區高透明性的同時能夠對紫外光 有較高的吸收率，以防止紫外光的泄露，同時，密封材料還需具有較強的抗紫外老化能力， 而普通的環氧樹脂在長期使用后，長時間暴露在紫外光或在發光二極管產生的高溫下，其 容易轉變為黃色，也就是不可避免地發生黃變現象，導致其透光率下降，降低發光二極管器 件的亮度。
[0004] 紫外發光二極管如普通發光二極管一樣，也需要被密封。密封材料起著保護紫外 發光二極管免受外界環境的破壞，如機械影響、濕度影響及熱影響。液態密封后加熱固化的 環氧樹脂和有機硅氧烷樹脂廣泛應用于普通發光二極管的密封。然而，這類傳統密封材料 中存在許多的有機相而導致材料易于吸收大量的紫外光。由于傳統的密封材料對紫外光的 透射率較低，使其不適宜應用于紫外發光二極管的密封。
[0005] 因此，亟需開發出一種新型的應用紫外發光二極管的密封材料，以滿足紫外發光 二極管密封材料高紫外光透射率及耐熱穩定性的要求。
【發明內容】
[0006] 本發明的主要目的在于提供一種甲基硅氧烷樹脂密封料及其制備方法，其流動性 好，各波長段均保持較高的透射率，同時具有良好的耐熱抗老化性能，從而適用于紫外發光 二極管的密封。
[0007] 為達到以上目的，本發明采用的技術方案為：一種甲基硅氧烷樹脂密封料主要由 原料氫化甲基低聚硅氧烷、乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物以及鉑-1，3-二乙烯_ 1，1，3,3_四甲基二硅氧烷制備而成，其中，所述氫化甲基低聚硅氧烷的化學結構式為 (
[0008] 根據本發明的一實施例，所述甲基硅氧烷樹脂密封料的化學結構式為： 小于60。
[0009] 根據本發明的一實施例，所述乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的化學結 構式為
車中，80<x、y<100。 ,
[0010] 根據本發明的一實施例，所述氫化甲基低聚硅氧烷由原料甲基二乙氧基硅烷與二 甲基二乙氧基硅烷在酸性溶液中制備而成。
[0011] 根據本發明的一實施例，制備所述甲基硅氧烷樹脂密封料的氫化甲基低聚硅氧烷 與乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩爾比為1:1~1.5。
[0012]根據本發明的一實施例，鉬-1，3-二乙烯-1，1，3,3-四甲基二硅氧烷：（氫化低聚硅 氧燒樹脂+乙烯基甲基硅氧烷-^甲基硅氧烷共聚物）的摩爾比為0.02~0.03:100。
[0013] 根據本發明的一實施例，制備所述氫化甲基低聚硅氧烷的甲基二乙氧基硅烷與二 甲基二乙氧基硅烷的摩爾比為1:0.5~1.5。
[0014] 根據本發明的一實施例，所述甲基硅氧烷樹脂密封料適用于紫外發光二極管的封 裝。
[0015] -種甲基硅氧烷樹脂密封料的制備方法，包括步驟：
[0016] S100混合相應質量份的氫化甲基低聚硅氧烷與乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷 共聚物；以及
[0017] S200加入鉑-1，3-二乙烯-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，在常溫條件下，持續攪拌60 ~90分鐘，制得甲基硅氧烷樹脂密封料。
[0018] 根據本發明的一實施例，所述氫化甲基低聚硅氧烷的制備方法包括步驟：
[0019] S110將相應質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的鹽酸溶液中，在50°C~70°C下攪拌20~24小時；
[0020] S120反應結束后，往反應體系中通入氮氣，升溫至90°C~110°C攪拌12~16小時， 以用于除去副產物、溶劑和水;以及
[0021] S130將粗產物通過孔徑0.45μπι的濾網過濾，在50°C~70°C的真空條件下干燥，制 得氫化甲基低聚硅氧烷。
【附圖說明】
[0022] 圖1是根據本發明的實施例1的甲基硅氧烷密封料與常規硅氧烷樹脂的紫外光譜 透射率測試曲線對比圖。
[0023] 圖2是根據本發明的實施例1的甲基硅氧烷密封料與常規硅氧烷樹脂的老化測試 曲線對比圖。
【具體實施方式】
[0024]以下描述用于揭露本發明以使本領域技術人員能夠實現本發明。以下描述中的優 選實施例只作為舉例，本領域技術人員可以想到其他顯而易見的變型。
[0025] 一種甲基硅氧烷樹脂密封料主要由原料氫化甲基低聚硅氧烷、乙烯基甲基硅氧 烷-二甲基硅氧烷共聚物以及鉑-1，3-二乙烯-1，1，3,3-四甲基二硅氧烷制備而成，其中，所 述氫化甲基低聚硅氧烷的化學結構式為$中， 50<n<60〇
[0026] 其中，所述甲基硅氧烷樹脂密封料的化學結構式為：
[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學結構式為
其中，80<x、y<100。 <
[0029] 其中，所述氫化甲基低聚硅氧烷由原料甲基二乙氧基硅烷與二甲基二乙氧基硅烷 在酸性溶液中制備而成。
[0030] 其中，所述甲基二乙氧基硅烷與二甲基二乙氧基硅烷的化學結構式分別為 飛
ο
[0031]其中，制備所述甲基硅氧烷樹脂密封料的氫化甲基低聚硅氧烷與乙烯基甲基硅氧 烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩爾比為1:1~1.5。
[0032] 其中，鉑-1，3-二乙烯-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷：（氫化低聚硅氧烷樹脂+乙烯基 甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物）的摩爾比為0.02~0.03:100。
[0033] 其中，制備所述氫化甲基低聚硅氧烷的甲基二乙氧基硅烷與二甲基二乙氧基硅烷 的摩爾比為1:0.5~1.5。
[0034]其中，酸性溶液選擇的是濃度為0.1~0.2mol/L的鹽酸溶液，酸性溶液：（甲基二乙 氧基硅烷+二甲基二乙氧基硅烷)的摩爾比為2~3:1。
[0035] 其中，所述甲基硅氧烷樹脂密封料適用于紫外發光二極管的封裝。
[0036] -種甲基硅氧烷樹脂密封料的制備方法，其包括步驟：
[0037] S100混合相應質量份的氫化甲基低聚硅氧烷與乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷 共聚物；以及
[0038] S200加入鉑-1，3-二乙烯-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，在常溫條件下，持續攪拌60 ~90分鐘，制得甲基硅氧烷樹脂密封料。
[0039] 其中，所述氫化甲基低聚硅氧烷的制備方法包括步驟：
[0040] S110將相應質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的鹽酸溶液中，在50°C~70°C下攪拌20~24小時；
[0041 ] S120反應結束后，往反應體系中通入氮氣，升溫至90°C~110°C攪拌12~16小時， 以用于除去副產物、溶劑和水;以及
[0042] S130將粗產物通過孔徑0.45μπι的濾網過濾，在50°C~70°C的真空條件下干燥，制 得氫化甲基低聚硅氧烷。
[0043] 其中，制備的所述甲基硅氧烷樹脂密封料適用于加入紫外發光二極管器件中，在 170°C~180°C下加熱4~6小時，使其進一步加熱固化形成交聯聚合物，以完成對發光二極 管的密封。
[0044] 制備的所述甲基硅氧烷密封料具有平行的雙鏈結構，以及側鏈上有序排列的低級 性的甲基基團，有利于分子間的堆積，使產品在紫外光譜下表現出優異的透射率。
[0045] 由于分子結構主要為兩段穩定的雙鏈結構，分子中化學鍵主要為穩定的硅氧鍵和 硅碳鍵，使得所述密封料耐熱性能優異，光性能衰竭低。
[0046] 同時由于所述甲基硅氧烷樹脂密封料為鏈狀高分子，并且鏈與鏈間相連的乙基結 構，以及側鏈上的甲基基團，有利于所述密封料的加工流動性，使所述密封料在加熱固化前 流動性好，便于對發光二極管的密封。
[0047] 所述甲基硅氧烷樹脂密封料的制備方法簡單，產品應用簡便高效，其流動性好，折 射率高，各波長段均保持較高的透射率，同時具有良好的耐熱抗老化性能。
[0048] 實施例1
[0049] 氫化甲基低聚硅氧烷的制備
[0050] 將去離子水中加入鹽酸，配制O.lmol/L的鹽酸溶液。然后，將甲基二乙氧基硅烷和 二甲基二乙氧基硅烷加入溶液中。反應投料的摩爾比為甲基二乙氧基硅烷: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。反應體系在60°C 攪拌24小時。反應結束后，往反應體系中通往氮氣，升溫至100 °C攪拌12小時以除去副產物、 溶劑和水。將粗產物通過孔徑〇.45μπι的濾網過濾，然后在60°C的真空條件下干燥，得到干燥 純凈的氫化甲基低聚硅氧烷產物。
[0051 ]甲基硅氧烷樹脂密封材料的制備
[0052]將氫化甲基低聚硅氧烷與乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物混合。氫化甲 基低聚硅氧烷與乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩爾比為1:1.1。然后，加入鉑- 1，3-二乙稀_1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，質量比為銷 _1，3-二乙稀_1，1，3，3-四甲基二娃氧 烷：（氫化低聚硅氧烷樹脂+乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物）= 0.025:100。反應體 系在常溫條件下，持續攪拌60分鐘。反應結束后，得到甲基硅氧烷樹脂密封材料。使用時，將 密封材料加入發光二極管器件中，在170°C下加熱4小時，使其進一步加熱固化形成交聯聚 合物，以完成對發光二極管的密封。
[0053]紫外光譜透射率測試
[0054]取實施例1制備的所述甲基硅氧烷樹脂密封料和常規硅氧烷樹脂密封材料0.5g分 別涂至1平方英寸的石英片上，在170Γ下加熱4小時，使材料加熱固化。測試密封材料在紫 外光譜下的透射率，測試結果圖1所示。
[0055]結果表明，所述甲基硅氧烷樹脂密封料在紫外光譜下具有較高的透射率，適用于 紫外發光二極管的密封。
[0056] 透射率老化測試
[0057] 取實施例1制備的所述甲基硅氧烷樹脂密封料和常規硅氧烷樹脂密封材料0.5g分 別涂至1平方英寸的石英片上，在170°C下加熱4小時，使材料加熱固化。在空氣氛圍下200°C 的高溫爐中存儲，每間隔一定時間取出測試材料在300nm紫外波長下的透射率，測試結果圖 2所示。
[0058] 結果表明，所述甲基硅氧烷樹脂密封料在長時間高溫存儲下在仍保持了較高的透 射率，表現出良好的耐熱老化性能。
[0059] 實施例2至實施例7
[0060]制備氫化甲基低聚硅氧烷與甲基硅氧烷樹脂密封料的具體方法如實施例1所示， 所述氫化甲基低聚硅氧烷與乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的不同質量比如表1 所示，制備的所述密封料的折射率如表1所示，其中，折射率的測定是用阿貝折光計測試。 表1實施例1至實施例7的成分比例與測試結果
[0061 ]由表1可知，氫化甲基低聚硅氧烷與乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩 爾比為1:1.2。
[0062] 實施例8至實施例12
[0063]制備樹枝狀環氧硅氧烷樹脂密封料的具體方法如實施例1所示，制備所述氫化甲 基低聚硅氧烷的所述甲基二乙氧基硅烷與二甲基二乙氧基硅烷的不同質量比如表2所示， 其中，制備的所述密封料的折射率如表2所示，其中，折射率的測定是用阿貝折光計測試。 表2實施例8至實施例12的成分比例與測試結果
[0064] 實施例13至實施例18
[0065]制備氫化甲基低聚硅氧烷與甲基硅氧烷樹脂密封料的具體方法如實施例1所示， 制備所述氫化甲基低聚硅氧烷酸性溶液摩爾量比不同，制備的所述密封料的折射率如表3 所示，其中，折射率的測定是用阿貝折光計測試。 表3實施例13至實施例18的成分比例與測試結果
[0066]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術 人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發明 的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和 改進都落入要求保護的本發明的范圍內。本發明要求的保護范圍由所附的權利要求書及其 等同物界定。
【主權項】
1. 一種甲基硅氧烷樹脂密封料，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及銷-1,3-二乙締-1,1，3,3-四甲基二硅氧烷制備而 成，其中，所述氨化甲基低聚硅氧烷的化學結構式為Qiemical F'ormulaiCs*。出o*n〇2*nSi2*n，其中，50<n<60。2. 根據權利要求1所述的甲基硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，所述甲基硅氧烷樹脂密 封料的化學結構式為：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. 根據權利要求2所述的甲基硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，所述乙締基甲基娃氧 燒-二甲基硅氧烷共聚物的化學結構式為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. 根據權利要求3所述的甲基硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，所述氨化甲基低聚娃氧 燒由原料甲基二乙氧基硅烷與二甲基二乙氧基硅烷在酸性溶液中制備而成。5. 根據權利要求4所述的甲基硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，制備所述甲基硅氧烷樹 脂密封料的氨化甲基低聚硅氧烷與乙締基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩爾比為1: 1 ~1.5。6. 根據權利要求5所述的甲基硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，銷-1，3-二乙締-1，1，3， 3-四甲基二硅氧烷:氨化低聚硅氧烷樹脂和乙締基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的摩 爾比為 0.02 ~0.03:100。7. 根據權利要求6所述的甲基硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，制備所述氨化甲基低聚 硅氧烷的甲基二乙氧基硅烷與二甲基二乙氧基硅烷的摩爾比為1:0.5~1.5。8. 根據權利要求1~7中任一所述的甲基硅氧烷樹脂密封料，其特征在于，所述甲基娃 氧燒樹脂密封料適用于紫外發光二極管的封裝。9. 一種如權利要求1~8中任一所述的甲基硅氧烷樹脂密封料的制備方法，其特征在 于，包括步驟： S100混合相應質量份的氨化甲基低聚硅氧烷與乙締基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚 物；w及 S200加入銷-1，3-二乙締-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，在常溫條件下，持續攬拌60~90 分鐘，制得甲基硅氧烷樹脂密封料。10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述氨化甲基低聚硅氧烷的制備方 法包括步驟： S110將相應質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 鹽酸溶液中，在50°C~70°C下攬拌20~24小時； S120反應結束后，往反應體系中通入氮氣，升溫至90°C~11(TC攬拌12~16小時，W用 于除去副產物、溶劑和水;W及 S130將粗產物通過孔徑0.45μπι的濾網過濾，在50°C~70°C的真空條件下干燥，制得氨 化甲基低聚硅氧烷。
【文檔編號】C08L83/05GK105838082SQ201610290724
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】魏亮
【申請人】寧波高新區夏遠科技有限公司