一种甲基乙烯基MQ硅树脂合成方法

摘要

本发明涉及一种甲基乙烯基MQ硅树脂合成方法，本发明方法制备的甲基乙烯基MQ硅树脂为白色固体粉末，与LED封装料中乙烯基硅油互混澄清透明，不含Si-OH与Si-OR（R为Me、Et等），可与LED封装料各组分混合不浑浊。乙烯基含量为3wt%-5wt%，M/Q=0.6-0.9，非常适合用作LED封装材料补强剂，能够满足LED封装材料高透光率、高拉伸强度、高硬度的要求。

权利要求

1.一种甲基乙烯基MQ硅树脂合成方法，其特征在于，包括：

向烧瓶中加入100重量份的硅酸酯、20-40重量份的二甲苯、10-20重量份的六甲基二硅氧烷、5-10重量份的四甲基二乙烯基二硅氧烷、5-10重量份的无水乙醇、2.8-3.5重量份的催化剂并开启搅拌，在冰水浴中滴加30-40重量份水，滴完后升至35-40℃，搅拌反应

20-40mi n，然后升温至75-80℃，回流搅拌反应4-6h，停止搅拌，加入2.8-4.3重量份的碱，开启搅拌并升温至120-130℃蒸除水及乙醇，蒸完后在此温度下搅拌回流反应4-6h，随后加入0.3-0.6重量份的处理剂，在125℃下反应1-3h，关闭加热搅拌系统，将瓶内液体转移至分液漏斗中，用蒸馏水洗涤直至pH＝7，过滤得到无色透明的滤液，旋蒸出二甲苯，得到白色粉末固体，所述处理剂为六甲基二硅氧烷、六甲基二硅氮烷、四甲基二乙烯二硅氧烷中的一种或几种的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种甲基乙烯基MQ硅树脂合成方法，其特征在于，所述催化剂为36％浓盐酸、98％浓硫酸、99％三氟甲磺酸、对甲苯磺酸、全氟磺酸树脂中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种甲基乙烯基MQ硅树脂合成方法，其特征在于，所述催化剂为36％浓盐酸。

4.根据权利要求1所述的一种甲基乙烯基MQ硅树脂合成方法，其特征在于，所述碱为碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾中的一种。

5.根据权利要求4所述的一种甲基乙烯基MQ硅树脂合成方法，其特征在于，所述碱为碳酸氢钠。

6.根据权利要求1所述的一种甲基乙烯基MQ硅树脂合成方法，其特征在于，所述硅酸酯为硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸丙酯或它们的缩聚物。

说明书

一种甲基乙烯基MQ硅树脂合成方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种甲基乙烯基MQ硅树脂合成方法。

背景技术

[0002] 随着全球低碳经济发展的需求，LED以其节能、环保、长寿、可控性等技术优势，成为近年来全球最具发展前景的高新技术产业之一，作为新一代照明和显示器件中的光源代表LED将在未来几年大规模取代传统光源。而解决功率型LED封装技术和封装材料的制备是LED产业化关键技术之一，因此生产高透光率、高强度的LED封装料越来越受到人们的重视。

[0003] 有机硅LED封装胶具有优异的耐热性能、耐紫外性能、耐辐射性能、搞折光率、高透明性以及良好的力学性能等，非常适合用于LED尤其是大功率LED的封装。目前，有机硅LED封装材料的诸多特性使其对自身的补强填料提出了更高的要求。而作为大功率LED封装材料用液体硅橡胶用的补强填料—甲基乙烯基MQ硅树脂的重要地位日渐显现。目前生产甲基乙烯基MQ硅树脂的主要方法是硅酸钠法和硅酸酯法，两种方法各有优缺点，普遍出现的共性主要是所得的甲基乙烯基MQ硅树脂的分子量较难控制，分子中含有大量的未反应的Si-OH与Si-OR（R为Me、Et等）基团，与LED封装料各组分不互溶，浑浊，乙烯基含量低等。以此生产的树脂进行补强的有机硅封装料透光率差、强度低、储存期存在极大的问题。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种甲基乙烯基MQ硅树脂合成方法，特别是指用于LED封装补强的不含硅羟基和烷氧基的M/Q=0.6-0.9的甲基乙烯基MQ硅树脂合成方法。

[0005] 其中MQ的单元结构如下：

[0006]

[0007] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种甲基乙烯基MQ硅树脂合成方法，包括：

[0008] 向烧瓶中加入100重量份的硅酸酯、20-40重量份的二甲苯、10-20重量份的六甲基二硅氧烷、5-10重量份的四甲基二乙烯基二硅氧烷、5-10重量份的无水乙醇、2.8-3.5重量份的催化剂并开启搅拌，在冰水浴中滴加30-40重量份水，滴完后升至35-40℃，搅拌反应20-40min，然后升温至75-80℃，回流搅拌反应4-6h，停止搅拌，加入2.8-4.3重量份的碱，开启搅拌并升温至120-130℃蒸除水及乙醇，蒸完后在此温度下搅拌回流反应4-6h，随后加入0.3-0.6重量份的处理剂，在125℃下反应1-3h，关闭加热搅拌系统，将瓶内液体转移至分液漏斗中，用蒸馏水洗涤直至PH=7，过滤得到无色透明的滤液，旋蒸出二甲苯，得到白色粉末固体；

[0009] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

[0010] 进一步，所述催化剂为浓盐酸（wt%=36%）、浓硫酸（wt%=98%）、三氟甲磺酸（wt%=99%）、对甲苯磺酸、全氟磺酸树脂中的一种；优选为浓盐酸（wt%=36%）；

[0011] 进一步，所述碱为碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾中的一种；优选为碳酸氢钠；

[0012] 进一步，所述硅酸酯为硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸丙酯或它们的缩聚物；

[0013] 进一步，所述处理剂为六甲基二硅氧烷、六甲基二硅氮烷、四甲基二乙烯二硅氧烷中的一种或几种的混合物；

[0014] 本发明的有益效果是：

[0015] 1、本发明的方法制备的甲基乙烯基MQ硅树脂为白色固体粉末，与LED封装料中乙烯基硅油互混澄清透明，不含Si-OH与Si-OR（R为Me、Et等），可与LED封装料各组分混合不浑浊。

[0016] 2、按照本发明，可合成出乙烯基含量为3wt%-5wt%，M/Q=0.6-0.9的产品，非常适合用作LED封装材料补强剂，能够满足LED封装材料高透光率、高拉伸强度、高硬度的要求。

附图说明

[0017] 图1为本发明实施例1制备的甲基乙烯基MQ硅树脂的1H NMR图；

具体实施方式

[0018] 以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

[0019] 实施例1

[0020] 在配有搅拌器、温度计、冷凝管的三口烧瓶中加入41.75g正硅酸乙酯，8.00g二甲苯，10.48g六甲基二硅氧烷、3.5g四甲基二乙烯基二硅氧烷，2.51g无水乙醇、1.42g浓盐酸（wt%=36%），并在冰水浴中以1d/s的速率滴加15.15g水，滴完后搅拌5min，升温至35℃，初步反应25min。将体系温度升至78℃，回流反应4h。停止搅拌，加入1.45g NaHCO3，开启搅拌并升温至125℃蒸出水及乙醇，蒸完后在此温度下回流反应4h，随后加入0.2g六甲基二硅氮烷，在125℃下搅拌反应1h，关闭加热搅拌系统，将瓶内液体转移至分液漏斗中，用蒸馏水洗涤直至PH=7。过滤得到无色透明的滤液，将滤液转移滤液至梨形烧瓶中，减压蒸出二甲苯等低沸物，得到22.85g白色粉末状固体，收率90%以上。将白色粉末状固体与乙烯基1
硅油互混无浑浊。将白色粉末溶解于氘代氯仿中进行 H NMR测定，测得乙烯基含量为3.7%
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（质量分数）、M/Q=0.84；检测无Si-OH和Si-OEt峰。H NMR测试结果如图1所示。图1中
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H NMR中各峰位置：

[0021] Si-CH=CH2： δ5.4～6.4

[0022] Si-CH3： δ0～0.3

[0023] Si-OH: δ4.8～7.1

[0024] Si-OEt： δ0.9～1.3，3.7～4.2，

[0025] 从图中可无Si-OH和Si-OEt峰，乙烯基实测值含量为3.7%（质量分数）。

[0026] 实施例2

[0027] 在配有搅拌器、温度计、冷凝管的三口烧瓶中加入41.75g正硅酸乙酯，8.10g二甲苯，9.07g六甲基二硅氧烷、3.09g四甲基二乙烯基二硅氧烷，2.65g无水乙醇、1.40g浓盐酸（wt%=36%）。并在冰水浴中以1d/s的速率滴加15.20g水，滴完后搅拌5min。升温至35℃初步反应25min。将体系温度升至78℃反应4h。停止反应，加入1.43gNaHCO3，并升温至125℃蒸出水及乙醇。蒸完后在此温度下回流反应4h，随后加入0.3g六甲基二硅氧烷在此温度下反应1h，洗涤直至PH=7。过滤得到无色透明的滤液，将滤液转移滤液至梨形烧瓶中，减压蒸出二甲苯等低沸物，得到19.56g白色粉末状固体，收率90%以上。将白色粉末状固
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体与乙烯基硅油互混无浑浊。将白色粉末溶解于氘代氯仿中进行 H NMR测定，测得乙烯基含量为3.3%（质量分数）,M/Q=0.75；检测无Si-OH和Si-OEt峰。

[0028] 实施例3

[0029] 在配有搅拌器、温度计、冷凝管的三口烧瓶中加入39.45g正硅酸乙酯，8.25g二甲苯，10.36g六甲基二硅氧烷、3.53g四甲基二乙烯基二硅氧烷，2.40g无水乙醇、1.43g浓盐酸（wt%=36%）。并在冰水浴中以1d/s的速率滴加14.32g水，滴完后搅拌5min。升温至35℃初步反应25min。将体系温度升至78℃反应4.5h。停止反应，加入1.40gNaHCO3并升温至125℃蒸出水及乙醇。蒸完后在此温度下回流搅拌反应4h，随后加入0.2g六甲基二硅氧烷在此温度下反应1h，洗涤直至PH=7。过滤得到无色透明的滤液，将滤液转移滤液至梨形烧瓶中，减压蒸出二甲苯等低沸物，得到22.10g白色粉末状固体，收率90%以上。将白色粉末
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状固体与乙烯基硅油互混无浑浊。将白色粉末溶解于氘代氯仿中进行 H NMR测定，测得乙烯基含量为3.4%（质量分数）、M/Q=0.9；检测无Si-OH和Si-OEt峰。

[0030] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。