本發(fā)明涉及密封材料領域，具體涉及一種量子點用uv固化環(huán)氧改性有機硅組合物。
背景技術：
將量子點顯示材料和led相結合，可以提高顯示器的色域，獲得更優(yōu)的顯示效果。這項新技術已經(jīng)開始應用于液晶電視、平板電腦和手機等產(chǎn)品中。目前實行該技術通常有兩種方案：1.在lcd和背光模組之間加入一層量子點薄膜；2.用量子點顯示材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熒光粉與led封裝膠混合直接封裝于led芯片上；這兩個方案均通過量子點材料的光轉換性能將藍光led的一部分藍光轉化為紅光和綠光。與傳統(tǒng)的led所發(fā)出的白光相比，可以得到更多更純的紅色光和綠色光，因而顯示更加明亮，色彩更豐富，能將顯示器的色域從70％ntsc提高到110％ntsc。
但是量子點進行大規(guī)模應用仍存在一個重要的瓶頸，就是其壽命問題。量子點材料熱穩(wěn)定性差，高溫環(huán)境下很容易受環(huán)境中的水汽和氧氣影響導致配體脫落而發(fā)生性能衰減，因此必須對量子點材料做密封保護，盡量隔絕水汽和氧氣以延長量子點材料的壽命。
量子點密封膠的組成是將量子點材料與密封膠混合，其中密封膠作為量子點材料的載體，直接包裹和接觸量子點，其隔水隔氧性能對于量子點材料的發(fā)光性能和壽命至關重要。另外，由于部分顯示屏使用環(huán)境惡劣，密封膠熱穩(wěn)定性及紫外穩(wěn)定性要求也非常高。目前關于量子點密封膠鮮有專門的報導，一般密封膠也難以同時滿足量子點對粘結強度、隔水隔氧性能、熱穩(wěn)定性能的需要。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種量子點用uv固化環(huán)氧改性有機硅組合物，解決現(xiàn)有uv固化密封膠粘結強度弱，隔水隔氧性能差，熱穩(wěn)定性差的問題。
本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術方案是：
一種量子點用uv固化環(huán)氧改性有機硅組合物，其由各組份按如下重量份數(shù)混合制得：
所述環(huán)氧改性甲基苯基硅樹脂的通式為：(r13sio0.5)a(r12sio)b(r1sio1.5)c，式中，r1為甲基，苯基和γ-縮水甘油醚氧丙基或β-3，4-環(huán)氧環(huán)己基乙基，a，b，c為大于0的整數(shù)。
所述環(huán)氧改性甲基苯基硅油結構式為：
式中：x為1-200的整數(shù)，y為1-200的整數(shù)，0.3＜x/(x+y+2)＜0.6；
r為:
所述脂環(huán)族環(huán)氧樹脂為3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯、3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基丙烯酸酯、3，4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸甲酯、雙(2，3-環(huán)氧基環(huán)戊基)醚、2，3-環(huán)氧基環(huán)戊基環(huán)戊基醚、二環(huán)戊二烯二環(huán)氧化合物、1，2-環(huán)氧-4-乙烯基環(huán)己烷和雙(7-氧雜雙環(huán)[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯中的一種或多種。
所述稀釋劑為1，4-丁二醇二縮水甘油醚、1，6-己二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、n，n，n’，n’-四環(huán)氧丙基-4，4’-二氨基二苯甲烷、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚和1，3，5-三縮水甘油-s-三嗪三酮中的一種或多種。
所述光引發(fā)劑為陽離子光引發(fā)劑。
優(yōu)選如下結構式中的一種或多種：
所述甲基苯基羥基硅油通式為(home2sio0.5)2(ph2sio)x(me2sio)y，式中，x為1-100的整數(shù)，y為1-100的整數(shù)，0.3＜x/(x+y+2)＜0.6。
所述環(huán)氧改性甲基苯基硅樹脂的制備方法，包括以下步驟：
(1)在有機溶劑中酸或堿性催化劑的作用下，在20℃～100℃溫度條件下，對硅氧烷單體混合物進行水解反應0.5～10h；所述酸或堿催化劑的用量為硅氧烷單體總量的0.01～5wt％；有機溶劑的用量為硅氧烷單體總質量的0.4～4倍；水解所用的水量為硅氧烷單體總量的3～50wt％；
(2)向步驟(1)反應完畢后的混合物中，加入六甲基二硅氧烷封端劑，在50℃～180℃條件下，進行縮合反應0.5～10h；六甲基二硅氧烷封端劑為硅氧烷單體總量的2～20mol％
(3)將步驟(2)反應完畢后的混合液水洗至中性，并在50～180℃，真空度大于0.06mpa條件下，脫除有機層中的溶劑及低沸物，脫除0.5～6h后得到環(huán)氧改性甲基苯基硅樹脂。
所述硅氧烷單體為：二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷中的多種；其中，苯基單體摩爾含量為20％～70％，環(huán)氧基單體摩爾含量為1％～20％。
所述酸性催化劑為鹽酸、硫酸、磷酸、三氟甲磺酸中的一種或多種；所述堿性催化劑為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰、三乙胺、乙醇鈉、乙醇鉀、四甲基氫氧化銨中的一種或多種；所述溶劑為苯、甲苯、二甲苯中的一種或多種。
本發(fā)明的有益效果是：uv固化后膠體粘接強度高，熱穩(wěn)定性優(yōu)異，隔水隔氧率強，能有效保證量子點的穩(wěn)定性。同時適用于量子點薄膜的制備及量子點led的制備。
具體實施方式
實施例1：一種量子點用uv固化環(huán)氧改性有機硅組合物，其由各組份按如下重量份數(shù)混合制得：
所述環(huán)氧改性甲基苯基硅樹脂的通式為：(r13sio0.5)a(r12sio)b(r1sio1.5)c，式中，r1為甲基，苯基和γ-縮水甘油醚氧丙基或β-3，4-環(huán)氧環(huán)己基乙基，a，b，c為大于0的整數(shù)。
所述環(huán)氧改性甲基苯基硅油結構式為：
式中：x為1-200的整數(shù)，y為1-200的整數(shù)，0.3＜x/(x+y+2)＜0.6；
r為：
所述脂環(huán)族環(huán)氧樹脂為3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯、3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基丙烯酸酯、3，4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸甲酯、雙(2，3-環(huán)氧基環(huán)戊基)醚、2，3-環(huán)氧基環(huán)戊基環(huán)戊基醚、二環(huán)戊二烯二環(huán)氧化合物、1，2-環(huán)氧-4-乙烯基環(huán)己烷和雙(7-氧雜雙環(huán)[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯中的一種或多種。
所述稀釋劑為1，4-丁二醇二縮水甘油醚、1，6-己二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、n，n，n’，n’-四環(huán)氧丙基-4，4’-二氨基二苯甲烷、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚和1，3，5-三縮水甘油-s-三嗪三酮中的一種或多種。
所述光引發(fā)劑為陽離子光引發(fā)劑。
優(yōu)選如下結構式中的一種或多種：
所述甲基苯基羥基硅油通式為(home2sio0.5)2(ph2sio)x(me2sio)y，式中，x為1-100的整數(shù)，y為1-100的整數(shù)，0.3＜x/(x+y+2)＜0.6。
所述環(huán)氧改性甲基苯基硅樹脂的制備方法，包括以下步驟：
(1)在有機溶劑中酸或堿性催化劑的作用下，在20℃～100℃溫度條件下，對硅氧烷單體混合物進行水解反應0.5～10h；所述酸或堿催化劑的用量為硅氧烷單體總量的0.01～5wt％；有機溶劑的用量為硅氧烷單體總質量的0.4～4倍；水解所用的水量為硅氧烷單體總量的3～50wt％；
(2)向步驟(1)反應完畢后的混合物中，加入六甲基二硅氧烷封端劑，在50℃～180℃條件下，進行縮合反應0.5～10h；六甲基二硅氧烷封端劑為硅氧烷單體總量的2～20mol％
(3)將步驟(2)反應完畢后的混合液水洗至中性，并在50～180℃，真空度大于0.06mpa條件下，脫除有機層中的溶劑及低沸物，脫除0.5～6h后得到環(huán)氧改性甲基苯基硅樹脂。
所述硅氧烷單體為：二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷中的多種；其中，苯基單體摩爾含量為20％～70％，環(huán)氧基單體摩爾含量為1％～20％。
所述酸性催化劑為鹽酸、硫酸、磷酸、三氟甲磺酸中的一種或多種；所述堿性催化劑為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰、三乙胺、乙醇鈉、乙醇鉀、四甲基氫氧化銨中的一種或多種；所述溶劑為苯、甲苯、二甲苯中的一種或多種。
實施例2：本實施例提供一種量子點用uv固化環(huán)氧改性有機硅組合物，其組份與實施例1基本相同，其不同之處在于：一種量子點用uv固化環(huán)氧改性有機硅組合物，所得環(huán)氧改性有機硅組合物黏度為2000mpas，折射率為1.52，其由各組份按如下重量份數(shù)混合制得：
所述環(huán)氧改性甲基苯基硅油黏度為5000mpas，折射率為1.52，其r為：
所述脂環(huán)族環(huán)氧樹脂為3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯。
所述稀釋劑為1，4-丁二醇二縮水甘油醚。
所述光引發(fā)劑為：
所述甲基苯基羥基硅油黏度為2000mpas，折射率為1.532。
所述環(huán)氧改性甲基苯基硅樹脂的制備方法，包括以下步驟：
(1)以甲基烷氧基硅烷、苯基烷氧基硅烷和γ-縮水甘油醚氧丙基烷氧基硅烷為基礎反應單體，并加入有機溶劑和水，在酸性催化劑的作用下進行水解反應；
上述甲基烷氧基硅烷為甲基三甲氧基硅烷，其用量為65.0g(0.477mol)，及二甲基二甲氧基硅烷，其用量為32.2g(0.268mol)。上述苯基烷氧基硅烷為苯基三甲氧基硅烷，其用量為182.3g(0.919mol)，及二苯基二甲氧基硅烷，其用量為53.6g(0.219mol)。上述γ-縮水甘油醚氧丙基三烷氧基硅烷為γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，其用量為25.1g(0.106mol)。上述有機溶劑為甲苯，其加入量為250g，酸為0.5mol/l的稀鹽酸，其加入量為25g，水用量為62.7g，于53℃下水解3h。
(2)加入六甲基二硅氧烷進行縮合封端反應；
上述六甲基二硅氧烷，其用量為48.0g(0.296mol)，于95℃縮合5h。
(3)用去離子水水洗4次，于真空度為0.096mpa下，120℃除低沸2h，得到環(huán)氧改性甲基苯基硅樹脂268g，黏度為19600mpas，折射率為1.501。
實施例3：本實施例提供一種量子點用uv固化環(huán)氧改性有機硅組合物，其組份與實施例1、2基本相同，其不同之處在于：一種量子點用uv固化環(huán)氧改性有機硅組合物，黏度為5000mpas，折射率為1.54，由各組份按如下重量份數(shù)混合制得：
所述環(huán)氧改性甲基苯基硅油黏度為3000mpas，折射率為1.542，其r為：
所述脂環(huán)族環(huán)氧樹脂為3，4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸甲酯
所述稀釋劑為三羥甲基丙烷三縮水甘油醚。
所述光引發(fā)劑為
所述甲基苯基羥基硅油黏度為8000mpas，折射率為1.54。
所述環(huán)氧改性甲基苯基硅樹脂的制備方法，包括以下步驟：
(1)以甲基烷氧基硅烷、苯基烷氧基硅烷和β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基烷氧基硅烷為基礎反應單體，并加入有機溶劑和水，在堿性催化劑的作用下進行水解反應；
上述甲基烷氧基硅烷為甲基三乙氧基硅烷，其用量為20.0g(0.112mol)，及二甲基二乙氧基硅烷，其用量為36.8g(0.249mol)。上述苯基烷氧基硅烷為苯基三甲氧基硅烷，其用量為216.2g(1.090mol)，及二苯基二甲氧基硅烷，其用量為73.2g(0.300mol)。上述β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基烷氧基硅烷為β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷，其用量為29.1g(0.118mol)。上述有機溶劑為二甲苯，其加入量為800g，堿為0.2mol/l的氫氧化鉀溶液，其加入量為3.6g，水用量為82g，于75℃下水解7h。
(2)加入六甲基二硅氧烷進行縮合封端反應；
上述六甲基二硅氧烷，其用量為51.9g(0.391mol)，于120℃縮合5h。
(3)用去離子水水洗5次，于真空度為0.096mpa下，150℃除低沸5.5h，得到環(huán)氧改性甲基苯基硅樹脂233g，黏度為120000mpas，折射率為1.542。
實施例4：本實施例提供一種量子點用uv固化環(huán)氧改性有機硅組合物，其組份與實施例1、2、3基本相同，其不同之處在于：一種量子點用uv固化環(huán)氧改性有機硅組合物，黏度為5000mpas，折射率為1.54，由各組份按如下重量份數(shù)混合制得：
所述環(huán)氧改性甲基苯基硅油黏度為1000mpas，折射率為1.54，其r為：
所述脂環(huán)族環(huán)氧樹脂1，2-環(huán)氧-4-乙烯基環(huán)己烷。
所述稀釋劑為乙二醇二縮水甘油醚。
所述光引發(fā)劑為
所述甲基苯基羥基硅油黏度為4000mpas，折射率為1.542。
所述環(huán)氧改性甲基苯基硅樹脂的制備方法，包括以下步驟：
(1)以甲基烷氧基硅烷、苯基烷氧基硅烷和β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基烷氧基硅烷為基礎反應單體，并加入有機溶劑和水，在酸性催化劑的作用下進行水解反應；
上述甲基烷氧基硅烷為二甲基二乙氧基硅烷，其用量為35.6g(0.241mol)，及甲基苯基二甲氧基硅烷，其用量為83.6g(0.459mol)。上述苯基烷氧基硅烷為苯基三甲氧基硅烷，其用量為242.4g(1.222mol)，及二苯基二甲氧基硅烷，其用量為67.8g(0.277mol)。上述β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基烷氧基硅烷為β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷，其用量為26.2g(0.091mol)。上述有機溶劑為甲苯，其加入量為350g，酸為0.1mol/l的稀硫酸，其加入量為5.8g，水用量為106.8g，于70℃下水解4h。
(2)加入六甲基二硅氧烷進行縮合封端反應；
上述六甲基二硅氧烷，其用量為30.88g(0.191mol)，于100℃縮合4h。
(3)用去離子水水洗5次，于真空度為0.096mpa下，150℃除低沸3h，得到環(huán)氧改性甲基苯基硅樹脂306g，黏度為51600mpas，折射率為1.54。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳可行實施例，并非用以局限本發(fā)明的專利范圍，故凡運用本發(fā)明說明書內容所作的方法步驟及組分的等效變化，均包含在本發(fā)明的保護范圍。