[发明专利]一种苯基氢基聚硅氧烷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种苯基氢基聚硅氧烷及其制备方法，属于有机硅高分子技术领域。

背景技术

加成型液体硅橡胶作为一种重要的硅橡胶类型，其原理是由含乙烯基的硅氧烷与氢基聚硅氧烷，在Pt等过渡金属化合物催化下进行硅氢化加成反应，交联成为网络结构。与缩合型相比，加成型液体硅橡胶其交联过程中无低分子物质及副产物生成，硫化过程中不产生收缩，电气性能优良，无腐蚀和易于灌注，因而广泛应用于电子行业三防、绝缘及灌封等领域。目前，加成型液体硅橡胶以其优异的耐冷热冲击、耐紫外线辐照、无色透明、应力小、吸湿性低等特点，成为LED理想的封装材料。为了提高LED的出光效率，要求封装材料具有高折射率，以减少全反射消耗的光能，因此需要在聚硅氧烷分子中引入苯基。高折射率苯基氢基聚硅氧烷作为加成型液体硅橡胶必不可少的交联剂，是高折射率LED封装用有机硅材料的重要组成部分。

US2007073026A1和WO2004107458A2列举了现有技术中用于配制高折射率封装材料的苯基氢基聚硅氧烷种类；CN101974157公开了一种LED封装用苯基含氢硅油的合成方法。上述技术中制备的苯基氢基聚硅氧烷涉及到D型含氢链节(RHSiO)时通常采用MeHSi(OR)₂或甲基氢基环体为原料，引入(MeHSiO)结构，甲基的存在会降低聚合物的折射率，因此，目前制备的苯基氢基聚硅氧烷折射率一般在1.55以下。

CN105085922公开了一种苯基含氢聚硅氧烷及其制备方法，其中当反应原料以双二苯基甲基封端的甲基苯基聚硅氧烷78份，甲基氢基环硅氧烷混合体22份，四甲基二氢基二硅氧烷5份的比例反应时，制备得到折射率为1.5613，含氢量为0.19％的苯基含氢聚硅氧烷。但是该技术为了得到高折射率的聚合物需要提高结构中甲基苯基聚硅氧烷的含量，相应甲基氢基环硅氧烷混合体和四甲基二氢基二硅氧烷的比例降低，造成含氢量下降，因此较难实现高折射率下高含氢量聚合物的制备，而作为交联剂用于配制加成型硅橡胶时，会因为交联密度低对材料的力学性能产生影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种苯基氢基聚硅氧烷及其制备方法。本发明的苯基氢基聚硅氧烷结构中含有(PhHSiO)链节，在向聚硅氧烷结构引入氢基的同时引入Ph，可以使聚硅氧烷折射率达到1.56以上，并同时保持较高含量的氢基。本发明制备方法采用的原料易得，反应条件温和，工艺简单易行。

本发明通过以下技术方案得以实现：一种苯基氢基聚硅氧烷，其具有以下通式：

[(R¹R²₂SiO_0.5)_a(PhHSiO)_b(PhSiO_1.5)_c]_n

其中，R¹为甲基或氢基，R²为甲基、苯基或碳原子数2～10之间的饱和烷烃基；a、b、c的数值相同或不同，a+b+c＝1，a的数值是0～0.5之间，b的数值是0＜b≤1，c的数值是0＜c≤0.5，n≥3且为整数。

优选的，R²为甲基。

优选的，0.5≤b≤1。

上述苯基氢基聚硅氧烷的制备方法，包括如下步骤：

(1)向反应器中加入苯硅烷(PhSiH₃)和碱性催化剂，控温0-20℃下滴加醇；滴加完毕后，室温下继续搅拌反应10-30min；反应结束后加酸中和碱性催化剂；反应液过滤、减压蒸馏，收集相应压力和温度下馏分，得到PhSiH(OR)₂；

(2)将苯基三烷氧基硅烷PhSi(OR)₃、PhSiH(OR)₂和酸性催化剂混合均匀，滴加水，加完升温回流反应1-2h；再冷至室温后加入封端剂，并滴加有机酸，加完升温至40-60℃反应3-5h；反应结束后加入非极性有机溶剂稀释，水洗至中性，收集有机相，干燥、过滤、浓缩即得到目标产物苯基氢基聚硅氧烷。

当上述通式中的a取值为0时，封端剂的加入量为0，上述步骤(2)反应条件为：将PhSiH(OR)₂、PhSi(OR)₃和酸性催化剂混合均匀，滴加水，加完升温回流反应1-2h；；反应结束后加入非极性有机溶剂稀释，水洗至中性，收集有机相，干燥、过滤、浓缩即得到目标产物苯基氢基聚硅氧烷。