[发明专利]一种甲基苯基含氢硅油的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含氢硅油的制备方法，具体是指一种苯基含氢硅油的制备方法

背景技术

随着人类社会的发展，自然环境不断恶化，伴随而来的能源问题、环境问题也日益突出，如何节约能源成了摆在人们面前无法回避的问题。据统计，目前仅照明就占全世界总能耗的20％，采用能耗更低、寿命更长的环保型新光源取代传统的高耗电光源无疑是解决这一问题的重要途径。发光二级管(Light Emitting Diode)，简称LED，是一种半导体发光材料，其发光装置是一种新兴的环保能源，目前各国都在大力推广，有望成为继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源。在LED的组成部分中，其封装结构及封装胶对产品好坏起到至关重要的作用，有机硅橡胶和有机硅树脂是LED封装理想的封装辅料，高折光、高透光、耐辐射、高导热能消除应力的光学级柔性有机硅封装材料的开发及产业化是我国半导体照明工程急需解决的问题。

有机硅LED封装材料研发中的一个关键环节就是合成高折射率、高透光率的含氢硅油，要求结构均匀、高度透明且折射率在1.5以上。目前国内外报道的LED封装用甲基苯基含氢硅油都是通过含氢氯硅烷与非含氢氯硅烷水解缩聚而成的，含二苯基硅氧链节的含氢硅油，该方法重复性和可控性都比较差，同时都需要用有机溶剂，对安全健康都存在不利因素。CN101974157B以及CN102408565B采用有机溶剂制备路线，存在生产操作安全及环境保护等弊端，且不利于质量稳定的产品配制。中国专利CN101289538B公开了一种LED封装用甲基苯基含氢硅油的制备方法。该方法使用阳离子交换树脂作为催化剂，由于其酸性较低，催化过程中分子重排不够充分，使得产品与封装胶的其他组分存在相容性不够好的问题，影响了产品的透光率，同时因为树脂催化活性中心在孔径，只适合一定尺寸的分子，很难获得较高黏度的甲基苯基含氢硅油，从而降低了产品品质。

中国专利CN101851333B公开了一种利用稀土超强酸催化制备甲基苯基含氢硅油的方法，克服了阳离子交换树脂酸性弱的缺陷，但催化剂制备工艺复杂且成本高，同时产品的含氢量低。

发明内容

针对现有技术中LED封装材料制备工艺复杂且存在污染问题等上述问题，本发明提供了一种用强酸催化环硅氧烷开环聚合制备无色透明且与高折射率的苯基乙烯基硅油或苯基乙烯基硅树脂完全相容的甲基苯基含氢硅油，用作LED封装材料的交联剂。

本发明是通过下述技术方案实现的：

1)将甲基苯基环硅氧烷D_m^Me，Ph(m＝3，4，5)减压脱水，然后加入甲基氢环硅氧烷D_n^H(n＝3，4，5)、封端剂，在强酸催化剂的催化下进行开环共聚合反应，反应通式如下：

其中D_m^Me，Ph，D_n^H化学结构式如下

2)聚合完毕后，用碳酸氢钠中和，之后过滤，将所得的清液减压下脱除低分子化合物，然后冷却至室温，得到无色透明的液体，即为甲基苯基含氢硅油。

聚合反应温度为30-80℃，聚合时间为1-6h；作为优选，所述的反应温度为50-60℃，聚合反应时间为3-5h。

所述原料甲基氢环硅氧烷事先可经无水氯化钙干燥。

所用催化剂为硫酸、盐酸、硝酸、高氯酸、苯磺酸、对甲基苯磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、三氟乙酸中的一种或几种；作为优选，所用催化剂为硫酸、盐酸、苯磺酸、三氟甲磺酸、三氟乙酸中的一种或几种；作为最优选，所用催化剂为三氟甲磺酸。

封端剂为六甲基二硅氧烷或1，1，3，3-四甲基二硅氧烷。

封端剂用量为单体总物质的量的0.1％-10％，催化剂用量为单体总质量的0.1％-5％。单体是指D_m^Me，Ph和D_n^H(n＝3，4，5)。

D_m^Me，Ph和D_n^H(n＝3，4，5)的质量百分比范围为94∶6-70∶30，产物甲基苯基含氢硅油中氢的质量百分含量为0.1％-0.5％。