论文部分内容阅读
高折射率的乙烯基聚硅氧烷主要通过将高折射率苯基官能团引入聚合物中来制备，可分为乙烯基单苯基聚硅氧烷和乙烯基双苯基聚硅氧烷两类，其在LED中主要用作封装材料的基础聚合物。目前，国内外对其在封装材料方面的研究较多，但国内研究不深、没有技术累积与国外产品差距较大，并且保密性较高。考虑其在LED封装领域方面的优异性能，本文通过环硅氧烷阴离子开环聚合制备出乙烯基双苯基聚硅氧烷，探讨了影响因素对聚合物透明性和折射率的影响，并对其在硅凝胶方面的应用进行了研究。以八苯基环四硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷为聚合单体，在四甲基氢氧化铵硅醇盐催化作用下，以N，N-二甲基甲酰胺为促进剂，用二乙烯基四甲基二硅氧烷为封端剂，采用阴离子开环聚合制备出透明、高折射率的乙烯基双苯基聚硅氧烷。研究了反应条件对聚合物性能的影响，并通过正交实验得到了优化的实验工艺参数：反应温度为105℃,催化剂含量、促进含量、封端剂含量分别占聚合单体总量4%、20%、1.5%、反应时间为5h。在此工艺参数下，制备出的乙烯基聚硅氧烷折射率大于1.5000（25℃），最高可达1.5235，400nm透光率超过90%，800nm透光率接近100%。运用傅里叶红外光谱仪和核磁共振氢谱对聚合物结构进行了表征，证明了制备的聚合物为乙烯基双苯基聚硅氧烷；重点通过核磁氢谱考察了聚合物中的苯基含量，通过线性拟合得到了苯基含量与乙烯基聚硅氧烷折射率的关系：Y=0.00238+1.4278，R2=0.97792。以自制乙烯基聚硅氧烷为基础聚合物，以含氢聚硅氧烷为交联剂，在铂催化剂作用下，交联固化，研究了乙烯基聚硅氧烷对交联固化行为的影响，研究表明：乙烯基聚硅氧烷中苯基、乙烯基含量的增大，交联固化的温度升高；乙烯基含量的增加，固化体系凝胶时间变短，表干时间延长。在此基础上，充分考虑加成固化的反应特性，确定了最佳的固化工艺参数：真空脱泡，120℃恒温固化一小时。在此工艺下制备的有机硅凝胶外观清澈透明，折射率大于1.5000，透光率在400nm高于90%，适于LED的封装。运用TG对有机硅凝胶的耐热性进行了研究，发现：以端乙烯基聚硅氧烷为基础聚合物制备的硅凝胶耐热性要优于以多乙烯基聚硅氧烷为基础聚合物的硅凝胶；自制的硅凝胶起始分解温度均接近200℃。