本發(fā)明涉及LED封裝膠技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種LED封裝膠用甲基苯基含氫硅油的制備方法。

背景技術(shù)：

發(fā)光二級管(LED)具有性能穩(wěn)定、節(jié)能高效、安全環(huán)保等一系列優(yōu)點，在日常照明、汽車燈光、手機和電視等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，已成為未來照明技術(shù)的趨勢和潮流。封裝材料的選擇對LED性能的影響至關(guān)重要，有機硅材料憑借其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐老化性、機械性能、光學(xué)性能和耐濕性，成為了國內(nèi)外LED封裝材料的重點研究方向。因此，開發(fā)出性能優(yōu)異的有機硅封裝材料對于我國LED封裝技術(shù)的提升和LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意義重大。

有機硅封裝材料研發(fā)中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是合成透光率和折射率高、熱穩(wěn)定性好的含氫硅油，其要求結(jié)構(gòu)均勻、高度透明且折射率在1.5以上。目前國內(nèi)外報道的LED封裝膠用甲基苯基含氫硅油大多通過含氫氯硅烷和非含氫氯硅烷水解縮聚而成。該制備過程需要使用有機溶劑，重復(fù)性和可控性較差，因此存在合成工藝復(fù)雜和生產(chǎn)過程污染耗能的弊端。

中國專利CN104672455A公布了一種用強酸催化環(huán)硅氧烷開環(huán)聚合制備甲基苯基含氫硅油的方法，但此方法中所使用的原料(甲基苯基環(huán)硅氧烷)大多通過氯硅烷水解縮合制得，該制備工藝操作復(fù)雜，其所包含的高溫裂解過程和分離提純過程大大增加了生產(chǎn)的難度和成本。

故提供一種合成工藝簡單、生產(chǎn)過程環(huán)保節(jié)能以及生產(chǎn)原料易得的制備方法是制備透光率和折射率高、熱穩(wěn)定性好的甲基苯基含氫硅油的關(guān)鍵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種LED封裝膠用甲基苯基含氫硅油的制備方法。該方法制備得到的含氫硅油為無色透明粘稠狀液體，透光率、折射率和活性氫含量高，熱穩(wěn)定性好，可以用作LED封裝膠材料。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種LED封裝膠用甲基苯基含氫硅油的制備方法，其特征在于：

(1)以甲基苯基二甲氧基硅烷為原料，鹽酸或酸性陽離子樹脂為催化劑，在加熱攪拌條件下進(jìn)行水解縮合反應(yīng)，制備甲基苯基端羥基硅油；反應(yīng)機理式如下：

(2)以上述制備的甲基苯基端羥基硅油和四甲基四氫基環(huán)四硅氧烷(D₄^H) 為原料，六甲基二硅氧烷(MM)或含氫雙封頭(MM^H)為封端劑，酸性陽離子樹脂為催化劑，在加熱攪拌條件下反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后抽濾除去催化劑，之后將產(chǎn)物減壓蒸餾脫除低沸物后即制得甲基苯基含氫硅油。

步驟(1)所述的以鹽酸為催化劑制備甲基苯基端羥基硅油的反應(yīng)條件為：甲基苯基二甲氧基硅烷與鹽酸的質(zhì)量比為1:0.8-1:2；鹽酸的濃度為1.5％-2.5％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))；反應(yīng)溫度為50-70℃；反應(yīng)時間為2-4小時。

步驟(1)所述的以鹽酸為催化劑制備甲基苯基端羥基硅油的反應(yīng)還經(jīng)如下后處理：將產(chǎn)物用蒸餾水洗滌3-4次至中性，然后再將產(chǎn)物于80℃/-0.096MPa條件下脫除體系內(nèi)的水分，從而制得無色透明的甲基苯基端羥基硅油。

步驟(1)所述的以酸性陽離子樹脂為催化劑制備甲基苯基端羥基硅油的最佳反應(yīng)條件為：甲基苯基二甲氧基硅烷與蒸餾水的質(zhì)量比為1:0.8-1:2；酸性陽離子樹脂的用量為反應(yīng)物總重的0.6％-1.2％；反應(yīng)溫度為60-80℃；反應(yīng)時間為2-4小時。

步驟(1)所述的以酸性陽離子樹脂為催化劑制備甲基苯基端羥基硅油的反應(yīng)還經(jīng)如下后處理：將產(chǎn)物抽濾除去酸性陽離子樹脂，然后再將產(chǎn)物于80℃/-0.096MPa條件下脫除體系內(nèi)的水分，從而制得無色透明的甲基苯基端羥基硅油。

步驟(2)所述的制備甲基苯基含氫硅油的最佳反應(yīng)條件為：甲基苯基端羥基硅油與D₄^H的質(zhì)量比為30:0-4:3；封端劑用量為單體總重的1％-3％；酸性陽離子樹脂用量為單體總重的1％-2％；反應(yīng)溫度為60-80℃；反應(yīng)時間為4-6小時。

步驟(1)(2)所述酸性陽離子樹脂為CH-01型酸性陽離子樹脂。

步驟(2)所述減壓蒸餾的條件為200℃/-0.096MPa。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下：

(1)制備過程從甲基苯基二甲氧基硅烷出發(fā)，先通過水解縮合反應(yīng)合成甲基苯基端羥基硅油。該水解縮合過程單一易控制、雜質(zhì)含量低、后處理過程簡單，避免了現(xiàn)有的合成甲基苯基環(huán)硅氧烷的復(fù)雜工藝。

(2)制備甲基苯基含氫硅油的工藝操作簡單、重復(fù)性和可控性好、無需使用有機溶劑節(jié)能環(huán)保。

(3)制備的甲基苯基含氫硅油為無色透明粘稠狀液體，透光率高、熱穩(wěn)定性好，折射率在1.48-1.54之間，活性氫(質(zhì)量百分比)含量在0.02％-0.7％之間，可以用作LED封裝膠材料。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例來對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍并不局限于實施例所涉及之范圍。

實施例1

(1)取40g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0％的鹽酸加入到裝有機械攪拌和溫度控制器的四口燒瓶中預(yù)熱至60℃，然后加入50g甲基苯基二甲氧基硅烷于60℃條件下反應(yīng)2小時。待反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物用蒸餾水洗滌3-4次至中性，然后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至圓底蒸餾燒瓶中于80℃/-0.096MPa條件下脫除體系內(nèi)的水分，從而制得無色透明的甲基苯基端羥基硅油。

(2)取30g上述制備的甲基苯基端羥基硅油加入到裝有機械攪拌和溫度控制器的三口燒瓶中預(yù)熱至60℃，然后加入0.89gMM^H封端劑和0.31gCH-01型酸性陽離子樹脂于60℃條件下反應(yīng)4小時。待反應(yīng)結(jié)束后，抽濾除去CH-01型酸性陽離子樹脂催化劑，然后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至圓底蒸餾燒瓶中于200℃/-0.096MPa條件下減壓蒸餾脫除低沸物，從而制得無色透明粘稠狀的甲基苯基含氫硅油。經(jīng)檢測n_D²⁵＝1.5425，H％(質(zhì)量百分比)＝0.02％。

實施例2

(1)取40g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0％的鹽酸加入到裝有機械攪拌和溫度控制器的四口燒瓶中預(yù)熱至60℃，然后加入50g甲基苯基二甲氧基硅烷于60℃條件下反應(yīng)2小時。待反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物用蒸餾水洗滌3-4次至中性，然后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至圓底蒸餾燒瓶中于80℃/-0.096MPa條件下脫除體系內(nèi)的水分，從而制得無色透明的甲基苯基端羥基硅油。

(2)取30g上述制備的甲基苯基端羥基硅油和15gD₄^H加入到裝有機械攪拌和溫度控制器的三口燒瓶中預(yù)熱至60℃，然后加入1gMM封端劑和0.46gCH-01型酸性陽離子樹脂于60℃條件下反應(yīng)4小時。待反應(yīng)結(jié)束后，抽濾除去CH-01型酸性陽離子樹脂催化劑，然后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至圓底蒸餾燒瓶中于200℃/-0.096MPa條件下減壓蒸餾脫除低沸物，從而制得無色透明粘稠狀的甲基苯基含氫硅油。經(jīng)檢測n_D²⁵＝1.4970，H％(質(zhì)量百分比)＝0.50％。

實施例3

(1)取40g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0％的鹽酸加入到裝有機械攪拌和溫度控制器的四口燒瓶中預(yù)熱至60℃，然后加入50g甲基苯基二甲氧基硅烷于60℃條件下反應(yīng)2小時。待反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物用蒸餾水洗滌3-4次至中性，然后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至圓底蒸餾燒瓶中于80℃/-0.096MPa條件下脫除體系內(nèi)的水分，從而制得無色透明的甲基苯基端羥基硅油。

(2)取30g上述制備的甲基苯基端羥基硅油和15gD₄^H加入到裝有機械攪拌和溫度控制器的三口燒瓶中預(yù)熱至60℃，然后加入1gMM^H封端劑和0.46gCH-01型酸性陽離子樹脂于60℃條件下反應(yīng)4小時。待反應(yīng)結(jié)束后，抽濾除去CH-01型酸性陽離子樹脂催化劑，然后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至圓底蒸餾燒瓶中于200℃/-0.096MPa條件下減壓蒸餾脫除低沸物，從而制得無色透明粘稠狀的甲基苯基含氫硅油。經(jīng)檢測n_D²⁵＝1.4970，H％(質(zhì)量百分比)＝0.53％。

實施例4

(1)取50g甲基苯基二甲氧基硅烷和40g蒸餾水加入到裝有機械攪拌和溫度控制器的四口燒瓶中預(yù)熱至60℃，然后加入0.9gCH-01型酸性陽離子樹脂于60℃條件下反應(yīng)2小時。待反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物抽濾除去CH-01型酸性陽離子樹脂，然后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至圓底蒸餾燒瓶中于80℃/-0.096MPa條件下脫除體系內(nèi)的水分，從而制得無色透明的甲基苯基端羥基硅油。

(2)取30g上述制備的甲基苯基端羥基硅油和15gD₄^H加入到裝有機械攪拌和溫度控制器的三口燒瓶中預(yù)熱至60℃，然后加入1gMM^H封端劑和0.46gCH-01型酸性陽離子樹脂于60℃條件下反應(yīng)4小時。待反應(yīng)結(jié)束后，抽濾除去CH-01型酸性陽離子樹脂催化劑，然后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至圓底蒸餾燒瓶中于200℃/-0.096MPa條件下減壓蒸餾脫除低沸物，從而制得無色透明粘稠狀的甲基苯基含氫硅油。經(jīng)檢測n_D²⁵＝1.4950，H％(質(zhì)量百分比)＝0.50％。

實施例5

(1)取50g甲基苯基二甲氧基硅烷和40g蒸餾水加入到裝有機械攪拌和溫度控制器的四口燒瓶中預(yù)熱至60℃，然后加入0.9gCH-01型酸性陽離子樹脂于60℃條件下反應(yīng)2小時。待反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物抽濾除去CH-01型酸性陽離子樹脂，然后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至圓底蒸餾燒瓶中于80℃/-0.096MPa條件下脫除體系內(nèi)的水分，從而制得無色透明的甲基苯基端羥基硅油。

(2)取20g上述制備的甲基苯基端羥基硅油和15gD₄^H加入到裝有機械攪拌和溫度控制器的三口燒瓶中預(yù)熱至60℃，然后加入1gMM^H封端劑和0.36gCH-01型酸性陽離子樹脂于60℃條件下反應(yīng)4小時。待反應(yīng)結(jié)束后，抽濾除去CH-01型酸性陽離子樹脂催化劑，然后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至圓底蒸餾燒瓶中于200℃/-0.096MPa條件下減壓蒸餾脫除低沸物，從而制得無色透明粘稠狀的甲基苯基含氫硅油。經(jīng)檢測n_D²⁵＝1.4880，H％(質(zhì)量百分比)＝0.7％。

實施例6

(1)取100g甲基苯基二甲氧基硅烷和80g蒸餾水加入到裝有機械攪拌和溫度控制器的四口燒瓶中預(yù)熱至60℃，然后加入1.8gCH-01型酸性陽離子樹脂于60℃條件下反應(yīng)2小時。待反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物抽濾除去CH-01型酸性陽離子樹脂，然后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至圓底蒸餾燒瓶中于80℃/-0.096MPa條件下脫除體系內(nèi)的水分，從而制得無色透明的甲基苯基端羥基硅油。

(2)取40g上述制備的甲基苯基端羥基硅油和15gD₄^H加入到裝有機械攪拌和溫度控制器的三口燒瓶中預(yù)熱至60℃，然后加入1gMM^H封端劑和0.56gCH-01型酸性陽離子樹脂于60℃條件下反應(yīng)4小時。待反應(yīng)結(jié)束后，抽濾除去CH-01型酸性陽離子樹脂催化劑，然后將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至圓底蒸餾燒瓶中于200℃/-0.096MPa條件下減壓蒸餾脫除低沸物，從而制得無色透明粘稠狀的甲基苯基含氫硅油。經(jīng)檢測n_D²⁵＝1.5075，H％(質(zhì)量百分比)＝0.41％。