專利名稱：一種有機(jī)硅灌注樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)硅樹脂及其制備方法，尤其涉及一種含有Si-C = C和Si-H
兩種結(jié)構(gòu)的基團(tuán)，其結(jié)構(gòu)中還至少包含有由RnSiX4—n(其中R為有機(jī)基團(tuán)，可為烷基、芳基
或乙烯基；X為可水解基團(tuán)，可為氯原子、烷氧基或酰氧基等；n取值0或1)水解得到的RnSiO(4—n)/2結(jié)構(gòu)基團(tuán)的有機(jī)硅灌注樹脂及其制備方法，屬于高分子聚合領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
灌注樹脂目前廣泛應(yīng)用于電子元器件、半導(dǎo)體和集成電路以及高壓輸變電設(shè)備、
電機(jī)電器等領(lǐng)域的灌注和封裝，是一種集絕緣、防潮、防霉、防腐、固定和隔離等多種功能于
一體的特種功能材料。通常，灌注樹脂應(yīng)具備如下特點在澆注溫度下，有較好的流動性和
較少的揮發(fā)物；固化快，固化后收縮率小，并具有優(yōu)良的電氣、力學(xué)和物化穩(wěn)定等特性。 通常，考慮灌注樹脂的綜合性能及價格等因素，在目前廣泛被使用的是環(huán)氧樹脂
和硅橡膠體系。環(huán)氧樹脂體系固然有力學(xué)性能高，粘接性能優(yōu)異，固化收縮率小，工藝性好，
配方設(shè)計的靈活性較大，電性能和化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點，但其耐熱和防暈性能比較一般，環(huán)
氧固化物的耐熱性一般為120-15(TC，只有耐熱品種的環(huán)氧樹脂可達(dá)20(TC或更高，此類環(huán)
氧的價格較為昂貴；另一種體系則也是常用體系硅橡膠體系，其優(yōu)點在于耐熱等級較環(huán)氧
有一較大的提高，但也存在一些缺點如粘接性能較差，固化物強(qiáng)度較低。 隨著當(dāng)前電機(jī)電器等設(shè)備不斷朝著小型化、輕量化和提高運(yùn)行可靠性的方向發(fā)
展，追求具有高耐熱等級和優(yōu)異的綜合性能的灌注材料成為首選方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在涉及并提出一種有機(jī)硅灌注樹脂的制備方法，針對目前灌注樹脂存在耐熱等級偏低以及諸如防暈性能差、固化時放熱嚴(yán)重易起泡的缺點而提出來的一種有機(jī)硅型的無溶劑灌注樹脂。 本發(fā)明目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的 選擇至少有一種是按結(jié)構(gòu)通式RnSiX4—n表示的硅烷單體為起始原料，其中R為有機(jī)基團(tuán)，可為烷基、芳基或乙烯基，X為可水解基團(tuán)，可為氯原子、烷氧基或酰氧基等，n取值0或1，所述起始原料包括乙烯基硅烷單體以及含氫硅烷單體；上述起始原料按硅樹脂R/Si值為1. 0 1. 3確定配比，在5 2(TC下緩慢滴加到加有起始原料摩爾總數(shù)2 5倍的水、1 3倍的弱極性溶劑及1 3倍的HC1氣體吸附劑的燒瓶中，滴加水解反應(yīng)持續(xù)3 6小時，然后進(jìn)行濃縮，把樹脂層分離出來，在80 12(TC下回流熟化反應(yīng)2 5小時，之后進(jìn)行水洗過濾，IIO 14(TC下減壓脫除事先用于水解的溶劑，其間定期進(jìn)行取樣測量樹脂的粘度，當(dāng)產(chǎn)物錐板粘度在1500 3000CP(6(TC)時即出料。該灌注樹脂中至少包含有Si-C=C和Si-H兩種結(jié)構(gòu)的基團(tuán)，其結(jié)構(gòu)中還至少包含有由RnSiX4—J其中R為有機(jī)基團(tuán)，可為烷基、芳基或乙烯基；X為可水解基團(tuán)，可為氯原子、烷氧基或酰氧基等；n取值0或1)水解得到的RnSi0(4—n)/2結(jié)構(gòu)基團(tuán)。
所述RnSi^—n單體選自正硅酸乙酯、正硅酸丁酯、甲基三氯硅烷、甲基三甲(乙)氧
基硅烷、苯基三甲(乙)氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(b-甲氧基乙氧基)硅 烷等。 所述乙烯基硅烷單體以及含氫硅烷單體選自二甲基乙烯基乙氧基硅烷、甲基乙烯
基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(b-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基乙烯基二
氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、甲基二氯硅烷、三氯硅烷、二甲基氯硅烷、一氯硅烷等。 所述HC1氣體吸附劑為吡啶、六甲基二硅氮烷、三乙醇胺等中的一種或其混合物。 所述所述弱極性溶劑為甲苯、二甲苯、環(huán)烷烴、鹵代烴、醋酸乙酯等中的一種或其
混合物。 本發(fā)明所涉及的有機(jī)硅灌注樹脂屬于無溶劑，快固化體系，其固化需在使用時外 加引發(fā)硅乙烯基和含氫加成反應(yīng)的鉑催化劑，所以該灌注樹脂體系系兩組份體系。任取上 述方案之一的樹脂IOO份，加入O. 05份的鉑催化劑和0. 01份鉑催化劑促進(jìn)劑Vll， 18(TC下 均能在1 3分鐘凝膠，滿足灌注樹脂快固化的要求。 該灌注樹脂具有如下特點該產(chǎn)品不含有任何有機(jī)溶劑，初始粘度較高，用于灌注 時不易流失；該灌注樹脂在高效的鉑催化劑作用引發(fā)下能快速固化，在固化過程中反應(yīng)無 劇烈放熱，無氣泡產(chǎn)生，是一種優(yōu)良的灌注材料。該灌注樹脂還具有如下優(yōu)點由于有機(jī)硅 材料具有較高的耐熱性能和優(yōu)異的防電暈性能，該樹脂可以用于耐熱等級較高(200級)和 防電暈性能要求較高的電子元器件、半導(dǎo)體和集成電路以及高壓輸變電設(shè)備、電機(jī)電器等 領(lǐng)域的灌注和封裝。
具體實施例方式以下實施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，但本發(fā)明不限于下述實施例。
實例一 取正硅酸乙酯、二甲基乙烯基乙氧基硅烷、甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷單體， 上述原材料按R/Si值為1. 0確定配比在燒瓶加入起始硅烷單體原材料摩爾總數(shù)2倍的水 和為起始硅烷單體原材料的1. 0倍的甲苯，加入硅烷單體原材料配方摩爾總量1倍的HC1 氣體吸附劑吡啶。在較低的溫度5 2(TC下緩慢把有機(jī)硅單體滴加到具有快速攪拌的燒瓶 中，滴加水解反應(yīng)持續(xù)3小時，然后進(jìn)行濃縮，把樹脂層分離出來，在80 12(TC下回流熟化 反應(yīng)2小時，之后進(jìn)行水洗過濾，110 14(TC下減壓脫除事先用于水解的溶劑，其間定期進(jìn) 行取樣測量樹脂的粘度，當(dāng)產(chǎn)物錐板粘度在1500 3000CP(6(TC )時即出料。
實例二 取乙烯基三氯硅烷、三甲基氯硅硅烷、甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、一苯基三 氯硅烷單體，上述硅烷單體原材料按R/Si值為1. 2確定配比，在燒瓶加入起始硅烷單體原 材料摩爾總數(shù)3. 5倍的水和為起始硅烷單體原材料的1. 8倍的二甲苯，加入硅烷單體原材 料配方摩爾總量2. 0倍的HC1氣體吸附劑六甲基二硅氮烷。在較低的溫度5 2(TC下緩慢 把有機(jī)硅單體滴加到具有快速攪拌的燒瓶中，滴加水解反應(yīng)持續(xù)4小時，然后進(jìn)行濃縮，把 樹脂層分離出來，在80 12(TC下回流熟化反應(yīng)4小時，之后進(jìn)行水洗過濾，110 140°C 下減壓脫除事先用于水解的溶劑，其間定期進(jìn)行取樣測量樹脂的粘度，當(dāng)產(chǎn)物錐板粘度在 1500 3000CP(60。C )時即出料。
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實例三 取一苯基三氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、二甲基氯硅烷、二苯基二氯硅烷、二甲 基二氯硅烷單體，上述硅烷單體原材料按R/Si值為1. 3確定配比，在燒瓶加入起始硅烷單 體原材料摩爾總數(shù)5倍的水和為起始硅烷單體原材料的3倍的甲苯和醋酸乙酯，加入硅烷 單體原材料配方摩爾總量3倍的HC1氣體吸附劑三乙醇胺。在較低的溫度5 2(TC下緩慢 把有機(jī)硅單體滴加到具有快速攪拌的燒瓶中，滴加水解反應(yīng)持續(xù)6小時，然后進(jìn)行濃縮，把 樹脂層分離出來，在80 12(TC下回流熟化反應(yīng)5小時，之后進(jìn)行水洗過濾，110 140°C 下減壓脫除事先用于水解的溶劑，其間定期進(jìn)行取樣測量樹脂的粘度，當(dāng)產(chǎn)物錐板粘度在 1500 3000CP(60。C )時即出料。 以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng) 涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范 圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種有機(jī)硅灌注樹脂的制備方法，其特征在于選擇至少有一種是按結(jié)構(gòu)通式RnSiX4-n表示的硅烷單體為起始原料，其中R為有機(jī)基團(tuán)，可為烷基、芳基或乙烯基，X為可水解基團(tuán)，可為氯原子、烷氧基或酰氧基等，n取值0或1，所述起始原料包括乙烯基硅烷單體以及含氫硅烷單體；上述起始原料按硅樹脂R/Si值為1.0～1.3確定配比，在5～20℃下緩慢滴加到加有起始原料摩爾總數(shù)2～5倍的水、1～3倍的弱極性溶劑及1～3倍的HCl氣體吸附劑的燒瓶中，滴加水解反應(yīng)持續(xù)3～6小時，然后進(jìn)行濃縮，把樹脂層分離出來，在80～120℃下回流熟化反應(yīng)2～5小時，之后進(jìn)行水洗過濾，110～140℃下減壓脫除事先用于水解的溶劑，其間定期進(jìn)行取樣測量樹脂的粘度，當(dāng)產(chǎn)物錐板粘度在1500～3000CP(60℃)時即出料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅灌注樹脂的制備方法，其特征在于所述RnSiX4—n單體 選自正硅酸乙酯、正硅酸丁酯、甲基三氯硅烷、甲基三甲(乙)氧基硅烷、苯基三甲(乙)氧 基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(b-甲氧基乙氧基)硅烷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅灌注樹脂的制備方法，其特征在于所述乙烯基硅烷單 體以及含氫硅烷單體選自二甲基乙烯基乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基三 乙氧基硅烷、乙烯基三(b-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、甲 基二氯硅烷、三氯硅烷、二甲基氯硅烷、一氯硅烷。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅灌注樹脂的制備方法，其特征在于所述HC1氣體吸附 劑為吡啶、六甲基二硅氮烷、三乙醇胺中的一種或其混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅灌注樹脂的制造方法，其特征在于所述弱極性溶劑為 甲苯、二甲苯、環(huán)烷烴、鹵代烴、醋酸乙酯中的一種或其混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅灌注樹脂的制備方法制備的有機(jī)硅灌注樹脂，其特征 在于該灌注樹脂中至少包含有Si-C二 C和Si-H兩種結(jié)構(gòu)的基團(tuán)，其結(jié)構(gòu)中還至少包含有 由RnSiX^n，其中R為有機(jī)基團(tuán)，可為烷基、芳基或乙烯基；X為可水解基團(tuán)，可為氯原子、烷 氧基或酰氧基等；n取值0或l，水解得到的RnSiO(4—n)/2結(jié)構(gòu)基團(tuán)。
全文摘要
一種有機(jī)硅灌注樹脂及其制備方法，該方法選擇至少有一種是按結(jié)構(gòu)通式RnSiX4-n表示的硅烷單體為起始原料，其中R為有機(jī)基團(tuán)，為烷基、芳基或乙烯基，X為可水解基團(tuán)，可為氯原子、烷氧基或酰氧基，n取值0或1，起始原料包括乙烯基硅烷單體以及含氫硅烷單體；起始原料按硅樹脂R/Si值為1.0～1.3確定配比，在5～20℃下滴加到加有水、弱極性溶劑及HCl氣體吸附劑的燒瓶中，水解反應(yīng)3～6小時后進(jìn)行濃縮，把樹脂層分離出來，在80～120℃下回流熟化反應(yīng)2～5小時后進(jìn)行水洗過濾，110～140℃下減壓脫除用于水解的溶劑，當(dāng)產(chǎn)物錐板粘度在1500～3000CP(60℃)時即出料。此有機(jī)硅灌注樹脂在固化過程中無劇烈放熱，無氣泡產(chǎn)生，有較高的耐熱性和優(yōu)異的防電暈性能。
文檔編號C08G77/12GK101693765SQ20091004456
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者姜其斌, 李強(qiáng)軍, 蔡彬芬, 衷敬和, 陳子榮 申請人:株洲時代電氣絕緣有限責(zé)任公司;