LED封装用有机硅树脂的合成

采用水解-缩聚法,以苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷为原料,以乙烯基双封头(VV)为封端剂,以盐酸为催化剂,合成了具有高折射率的苯基乙烯基硅树脂,利用FT-IR、核磁共振、热重分析等对产物进行表征。研究了苯基含量对产物折射率的影响,将制得的苯基乙烯基硅树脂与苯基含氢硅树脂按一定比例硫化成型,制得适用于LED封装的有机硅树脂。研究结果表明:苯基用量为40.5%(摩尔百分数)时,制得的苯基乙烯基硅树脂的折射率为1.5370,热稳定性良好,固化后产物的性能最佳,透光率大于90%,符合LED封装要求。     

高折射钛杂化苯基硅树脂制备及固化物性能研究

以苯基三甲氧基硅烷、二官能度硅氧烷、钛酸四丁酯(TBT)为原料,制备出一种高折射钛杂化苯基硅树脂(PPT),研究了TBT含量对硅树脂固化物性能的影响。研究结果表明:TBT含量增加,杂化硅树脂折射率增加,TBT含量为25%(wt,质量分数,下同)时,折射率可达1.686;TBT的引入对钛杂化硅树脂固化物电学性能与固化膜表面性能有一定影响,增加TBT含量,固化物介电常数增大,接触角减小;固化膜具有较好透过率,均大于76%;固化物具有良好的耐热性能,TBT含量为15%时,N2氛围800℃失重率可达82.9%。     

基于硅树脂的封严涂层的制备及其性能研究

为开发航空发动机使用的无金属填料的低温封严涂层(300～300℃)并提高飞机发动机密封涂层的使用温度,制备了基于甲基苯基硅树脂的密封涂层.采用氯硅烷共水解的方法合成了具有高热稳定性的甲基苯基硅树脂,并采用傅里叶红外光谱(FTIR)、差式扫描量热(DSC)和热重分析法(TGA)表征了其结构、固化行为和热稳定性;理想的涂层组成为:硅树脂∶石墨∶氮化硼∶石棉(质量比)= 50 ∶ 15∶ 5 ∶ 15,以合成的甲基苯基硅树脂为基体树脂,添加石棉、石墨和氮化硼作为填料制备了封严涂层,对其综合性能进行了分析.所得结果显示:涂层于400℃老化100 h后,粘结强度仍达到10 MPa以上;涂层具有良好的耐热冲击性,在400℃～室温之间的冷热循环次数可达50次以上.该涂层经考核验证,可以满足某型号航空发动机对低温封严涂层的要求.     

含钛杂化硅树脂的制备与耐热性能研究

以钛酸四正丁酯、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷为原料,乙酰丙酮(acac)为螯合剂、盐酸为催化剂、乙醇为溶剂,利用溶胶-凝胶法、控制n(Ti)∶n(Si)=0.1~0.5,50℃水解温度下制备了含钛硅树脂,钛的引入使得杂化硅树脂在不使用催化剂和室温固化剂的情况下,140℃3d实现固化。通过涂层外观分析、光学显微镜、扫描电镜、紫外-可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱、变温傅里叶变换红外光谱、热重进行了表征。结果表明成功合成了含Si—O—Ti共价键的杂化硅树脂;当n(acac)/n(Ti)=0.3时,含钛硅树脂预聚物的储存稳定性较好;R/(Si+Ti)≥1.36时,能制备表面光滑的硅树脂;含钛杂化硅树脂具有较好的耐热性且其热性能随钛含量的增大而提高。     

聚硅氧烷型交联剂的制备及其在聚合物多孔材料中的应用

为了获得性能优异的聚合物多孔材料,首先,在封端剂六甲基二硅氧烷(MM)的存在下,通过硅酸钠与甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)的水解缩聚反应制备了含甲基丙烯酰氧基丙基官能基团的MTQ有机硅树脂;然后,以MTQ硅树脂为交联剂,丙烯酸异辛酯(EHA)为单体,利用高内相比乳液模板法制备了MTQ硅树脂/聚丙烯酸异辛酯(PEHA)聚合物多孔材料;最后,对该多孔材料的孔结构、压缩性能和热稳定性进行了研究。结果表明:采用MTQ硅树脂作为交联剂制备得到的MTQ硅树脂/PEHA聚合物多孔材料的泡孔孔径介于4~10μm范围内,毛孔孔径分布于0.3~2.0μm区间内;泡孔之间紧密相连,毛孔均匀分布且通道较窄。MTQ硅树脂含量对MTQ硅树脂/PEHA聚合物多孔材料的比表面积和孔容的影响较小,但可显著提高聚合物多孔材料的热稳定性和压缩强度;在氮气氛围下,聚合物多孔材料的最大热分解速率温度可达411.5℃。     

含氨基的甲基苯基硅树脂的合成与表征

以苯基三甲氧基硅烷(PTMS)和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基-二甲氧基硅烷(Si-602)为原料,在盐酸作催化剂的条件下,通过水解缩聚制备了含有氨基的甲基苯基有机硅树脂。实验结果表明,当PTMS与Si-602的配比为9∶1、反应温度为50℃、催化剂含量为15%(质量分数,下同)、反应时间为4h时,产物产率为91.0%。并用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)对产物结构进行了表征。热重(TG)分析结果表明,当PTMS与Si-602原料配比的摩尔比为9∶1,甲基苯基硅树脂热稳定较好,900℃时残炭量高达56.59%。     

LED封装用有机硅树脂材料的制备及性能

制备了乙烯基苯基硅油、含氢硅树脂及乙烯基硅树脂,在铂催化剂的作用下,乙烯基苯基硅油、含氢硅树脂及乙烯基硅树脂按照一定比例混合后于150℃固化1h制得封装用有机硅树脂材料,并对硅树脂材料进行了红外光谱、光透过率、折射率、表观粘性、高低温稳定性及耐热性能表征。结果表明,固化制得的硅树脂材料具有高折光率(>1.54)、高透光率、良好的耐热性及热冲击稳定性,可用于LED封装材料。     

含亚苯基甲基苯基硅树脂的合成及表征

以甲基、苯基氯硅烷和1,4-二(羟基二甲基硅基)苯为原料,采用水解-缩聚法合成了主链含亚苯基的甲基苯基有机硅树脂,并对其结构和性能进行了研究。红外光谱(FT-IR)和核磁共振(29Si NMR)分析表明,亚苯基被成功引入到硅树脂主链中。差式量热扫描(DSC)分析表明硅树脂为均聚物。热失重(TG)结果表明,在N2氛中,硅树脂在450℃失重约1%,优于普通甲基苯基硅树脂。硅树脂的清漆涂层在300℃下使用时,附着力、抗冲击、柔韧性能仍保持良好。电化学阻抗分析(EIS)结果表明,硅树脂的清漆涂层常温固化后、经300℃的高温烘烤后都具有优良的耐腐蚀性能。     

硅氧树脂 Si-O 键伸缩振动模式ATR红外光谱研究

在303~393 K 温度范围内,采用变温傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)技术分别测定硅氧树脂的一维红外光谱、二阶导数红外光谱和四阶导数红外光谱。研究发现,在1800~600 cm-1范围内,聚硅氧树脂主要存在着 CH 3伸缩振动模式(νCH3)、CH 3变形振动模式(δCH3)、CH 3摇摆振动模式(ρCH3)、Si-O 伸缩振动模式(νSi-O )和 Si-C 伸缩振动模式(νSi-C )。在1100~1000 cm-1范围内,以νSi-O 为研究对象,研究了温度对硅氧树脂分子结构的影响。实验发现,随着测定温度的升高,硅氧树脂νSi-O 的主要红外吸收频率出现了明显的红移现象。进一步研究了硅氧树脂νSi-O 的二维红外光谱,考查温度对于νSi-O 红外吸收强度的影响。研究发现,随着测定温度的升高,硅氧树脂νSi-O 红外吸收强度的变化快慢顺序为：1024 cm-1>1096 cm-1>1010 cm-1>1076 cm-1>1083 cm-1>1064 cm-1。本研究拓展了 ATR-FTIR 技术在硅氧树脂材料热变性方面的研究范围。     

N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐的合成及对尼龙6耐热性能的影响

利用溶液聚合法合成了一种耐热改性剂N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐二元共聚物(NMA)。采用红外光谱对其结构进行表征,并通过熔融共混法制备了尼龙6/N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共混物(PA6/NMA),且通过扫描电镜、差示扫描量热分析、热重分析、热变形试验机及旋转流变仪对共混物耐热性能进行研究。红外光谱分析证实NMA中N-苯基马来酰亚胺(N-PMI)含量随N-PMI投料量的增加而增加;差示扫描量热分析和热重分析表明经NMA改性后的PA6的熔融温度与结晶度下降,热稳定性大幅提高;随着NMA中N-PMI含量降低,共混物热变形温度及力学性能先降低后升高;扫描电镜与旋转流变测试均表明PA6与NMA两相间的粘合作用随N-PMI含量的降低而增大。     

高折射率苯基硅树脂固化性能的研究

通过烷氧基硅烷共水解-缩合合成一系列不同乙烯基含量、苯基基团含量的乙烯基硅树脂及含氢硅树脂,并考察了铂催化剂对固化时间的影响,同时研究了乙烯基含量、含氢量与乙烯基摩尔比、苯基基团含量对硅树脂产品硬度的变化趋势。结果表明:增加铂催化剂含量可显著缩短固化时间;乙烯基含量、含氢量与乙烯基摩尔比对固化产物的硬度影响较大,乙烯基含量越高固化后硬度越大,随含氢量与乙烯基摩尔比的增大,产品的硬度先增大后减小;采用同一含氢硅树脂时,产品硬度随着苯基基团含量的增大显著提高。以期为LED封装胶的固化提供技术指导,对LED封装、有机硅树脂的应用具有重要的实践意义。     

聚二甲基硅氧烷/苯基MDQ硅树脂弹性体的制备与性能

以正硅酸乙酯(TEOS)、六甲基二硅氧烷(MM)和二苯基二甲氧基硅烷(DMDPS)为原料合成苯基MDQ硅树脂,然后与聚二甲基硅氧烷硅氧烷、催化剂和交联剂制备得到聚二甲基硅氧烷/苯基MDQ硅树脂弹性体,并研究了催化剂种类和用量、交联剂用量和苯基MDQ硅树脂含量对弹性体性能的影响。结果表明:表干时间随催化剂用量的增加而缩短,拉伸强度和断裂伸长率均随交联剂用量与苯基MDQ硅树脂用量的增加呈先增大后减小的趋势,硬度则随苯基MDQ硅树脂用量的增加而增大。当以螯合型钛酸酯/二月桂酸二丁基锡复合体系为催化剂,用量为0.8%~1.0%,交联剂TEOS用量为6%~8%,苯基MDQ硅树脂用量为30%条件下,制备得到综合性能优良的弹性体,其表干时间为10min、拉伸强度为2.28MPa、断裂伸长率为579%、透光率90%。抽提实验结果显示,苯基MDQ硅树脂与PDMS网络之间发生了化学和物理结合。     

氰酸酯/环氧树脂/苯基三硅羟基倍半硅氧烷复合材料研究

将苯基三硅羟基倍半硅氧烷(T7)引入氰酸酯树脂(CE)和环氧树脂(EP)复合体系,制备了一系列CE/EP/T7复合材料.采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、动态力学热分析(DMA)及热重分析(TGA)对复合材料的形态与性能进行了表征.结果表明,T7能均匀分散于树脂基体中,并参与了复合体系的固化反应;T7的加入有助于提高CE/EP材料的储能模量和玻璃化转变温度;含T7的CE/EP复合材料仍保持了优异的热稳定性,且在高温阶段的热分解残余量随着T7的含量增加而增大,有利于提高氰酸酯基复合材料的阻燃性能.     

甲基苯基有机硅低聚体改性环氧树脂的韧性及热残重

以二甲基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷为单体原料,通过水解、缩聚的方法合成了甲基苯基有机硅低聚体(PMPS)。然后用其与双酚A型环氧树脂(E51)发生共聚反应,并且引入柔性环氧树脂(DER732),制备出一系列PMPS改性环氧树脂。红外光谱表明,PMPS接枝在环氧树脂上。探讨了PMPS含量对改性树脂拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、微观形貌、热残重的影响。结果表明,当m(E51)∶m(DER732)∶m(PMPS)=40∶20∶40时,改性树脂的断裂伸长率为49.63%,冲击强度为12.07 kJ/m2,600℃的热残重为27.19%,分别比未改性的环氧树脂提高了42.78%,8.41 kJ/m2和21.83%。     

聚(间二乙炔基苯-苯基氢硅烷)树脂的合成及性能

以苯基三氯硅烷和间二乙炔基苯为主要原料,采用格氏试剂法制备了一种耐高温硅炔树脂聚(间二乙炔基苯-苯基氢硅烷)(PDBS);通过红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱进行了结构表征,利用差示扫描量热分析、动态红外、流变分析和热重分析研究了聚合物的固化行为和耐热性能。结果表明,间二乙炔基苯与苯基三氯硅烷摩尔比的增加,能够提高PDBS树脂的相对分子质量。此外,随着树脂中硅含量的增加,其固化温度逐渐降低,热稳定性逐渐提高。PDBS树脂固化起始温度为175℃,其固化物具有良好的耐热性能,氮气氛围中失重5%时的温度(Td5)为627.3℃,1000℃时质量保留率为90.2%。     

耐高温聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷-苯基硅烷)树脂的合成及性能

以间二乙炔基苯、甲基氢二氯硅烷和苯基三氯硅烷为原料,利用格氏试剂法合成出一种耐高温硅炔树脂聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷-苯基硅烷)(PDMP)。采用红外光谱分析、核磁共振谱图分析表征树脂的结构、凝胶渗透色谱测量树脂的分子量分布,利用差示扫描量热分析、旋转流变仪研究树脂的固化行为、热重分析表征聚合物的耐热性能。结果表明:随着苯基三氯硅烷与甲基氢二氯硅烷摩尔比的增加,树脂的耐热性先增高后降低。苯基三氯硅烷与甲基氢二氯硅烷摩尔比为4∶7时,合成的PDMP树脂耐热性最佳,氮气氛围中失重5%时的温度(Td5)达654℃,1000℃质量残留率为90.3%,空气氛围中的Td5达574℃,1000℃质量残留率为34.0%。     

高苯基含量硅树脂阻燃剂的合成

以苯基三乙氧基硅烷(PTES)、二苯基二甲氧基硅烷(DPDS)和二甲基二乙氧基硅烷(DMDS)为单体,在0.1mol/L的稀盐酸催化下水解缩聚成具有阻燃性能的高苯基含量的硅树脂,采用TGA和DSC对PTES/DPDS/DMDS投料摩尔比为75.0/18.8/6.2的高阻燃性产物的热力学性能进行了表征.讨论了其结构和组成对聚碳酸酯阻燃性能的影响,实验结果表明:当硅树脂中的苯基含量为80.0%～90.0%(mol),二官能度的单体含量为20.0%～40.0%(mol)时,阻燃效果较好.     

多官能团端乙烯基酯基-环氧树脂的合成与结构表征

通过控制N,N,N′,N′-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯甲烷(TGDDM)和丙烯酸(AA)的摩尔比(n(AA)/n(TGDDM)=1∶1、2∶1、3∶1、4∶1),合成了一系列多官能团端乙烯基酯基-环氧树脂(MVE-EPs)。采用端基分析、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了反应过程中环氧基和乙烯基酯基的变化规律。结果表明,反应体系中环氧基含量逐渐降低而乙烯基酯基含量逐渐升高,TGDDM的分子链上部分环氧基转化为乙烯基酯基,生成既含环氧基又含乙烯基酯基的MVE-EPs树脂。采用FT-IR、核磁共振氢谱(~1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)等测试表征了不同MVE-EPs树脂的结构。结果表明,随着原料配比中AA含量增加,MVE-EPs中乙烯基酯基含量逐渐增加,环氧基含量逐渐降低,MVE-EPs的相对分子质量逐渐升高,其中多官能团环氧乙烯基酯树脂(MVER)的数均相对分子质量(M_n)最大,MVE-EP 2的多分散性指数最大。     

耐高温有机硅树脂的合成

以甲基和苯基烷氧基硅烷为原料,采用水解-缩聚的方法合成了有机硅树脂,并研究了合成硅树脂的工艺条件对硅树脂性能的影响.结果表明,一定配方,水解温度为65℃,反应时间为4～5h时,可合成出易溶于二甲苯、易成膜、适于作涂料基体树脂的有机硅树脂;红外光谱(IR)表明,合成的硅树脂含有端羟基,加入硅氮低聚物后,能室温固化;凝胶渗透色谱(GPC)分析表明,所合成的有机硅树脂分子量在6500左右;热失重(TG)表明,硅树脂有很好的耐热性能,在500℃时的失重仅为7.12%;机械性能及交流阻抗分析表明,300℃下,合成硅树脂所制清漆的机械物理性能及抗渗性能优良,可以用于制备耐高温涂层.     

含硼多乙烯基有机硅树脂的制备及耐热性能研究

以二苯基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和4-联苯硼酸为原料,采用水解-缩合的方法制备不同硼含量的苯基乙烯基杂化硅树脂预聚体(BSiR),并与含氢硅油交联剂在铂催化剂作用下硅氢加成固化得到新型的耐高温有机硅材料-聚硼硅氧烷(PBS)。采用红外光谱、核磁共振、凝胶渗透色谱、热重分析等方法对杂化硅树脂预聚体和固化物进行表征,考察了反应时间、反应温度、组分比例等因素对合成的影响。结果表明,反应温度75℃,反应时间6 h,合成硅树脂的重均相对分子质量Mw为80 246 g/mol,数均相对分子质量Mn为99 437 g/mol,分布宽度D值为1.24。以该硅树脂预聚体为基料制备的固化物在500℃下失重仅5%。