两性离子液体硅烷偶联剂、合成方法及其应用与流程

技术特征：
1.两性离子液体硅烷偶联剂，其特征在于，结构如式(i)所示：其中，m为1～3的整数；r1、r2各独立地选自甲基或乙基，且在or1或r2存在多个的情况下，彼此可以相同也可以不同；r3为c
1～20
烷基碳链、c
1～20
不饱和烃基、芳基、芳烃基碳链或c
1～20
杂烃基碳链，r4为具有环氧基、氨基、乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯基、丙烯基、脲基、异腈酸盐基或苯胺基官能团的碳链；x
⊕
为两性离子液体的阳离子部位，选自咪唑盐阳离子、吡啶盐阳离子、吡咯盐阳离子、吗啉盐阳离子、季铵盐阳离子、季膦盐阳离子中的任一种；b
‑
为阴离子，选自磺酸根、羧酸根、磷酸根、硫酸根、膦酸根、碳酸根、硒醇酸根、硒酸根中的任一种。2.根据权利要求1所述的两性离子液体硅烷偶联剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)：将nah、含有x
⊕
的供体在溶剂中反应得到混合溶液i；步骤(2)：将硅氧烷基团供体加入步骤(1)得到的混合溶液i中，加热回流，提纯得到离子液体衍生物；步骤(3)：将阴离子供体与步骤(2)得到的离子液体衍生物在溶剂中回流并提纯，即可得到两性离子液体硅烷偶联剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述含有x
⊕
的供体选自含有咪唑盐阳离子、吡啶盐阳离子、吡咯盐阳离子、吗啉盐阳离子、季铵盐阳离子、季膦盐阳离子的化合物中的任一种；优选地，所述溶剂选自四氢呋喃、二氯甲烷中的任一种；优选地，所述nah与含有x
⊕
的供体的摩尔比为2～5:1。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述硅氧烷基团供体选自卤代甲氧基硅烷或卤代乙氧基硅烷中的任一种；优选地，所述硅氧烷供体与所述含有x
⊕
的供体的摩尔比为1～2:1；优选地，所述加热回流温度为50～80℃，时间为8～144h。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述阴离子供体选自含有磺酸酯、羧酸酯、磷酸酯、硫酸酯、膦酸酯、碳酸酯、硒醇酸酯、硒酸酯中的任一种；优选地，所述溶剂选自丙酮、二氯甲烷中的任一种；优选地，所述阴离子供体与含有x
⊕
的供体的摩尔比为1～2:1；优选地，所述加热回流温度为50～80℃，时间为8～72h。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)在氮气氛围中进行。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)在氮气氛围中进行。
8.根据权利要求1所述的两性离子液体硅烷偶联剂在电子封装中的应用。9.表面改性的二氧化硅，其特征在于，所述表面改性的二氧化硅由权利要求1所述的两性离子液体硅烷偶联剂对二氧化硅进行表面改性得到。10.环氧树脂组合物，其特征在于，包括环氧树脂和权利要求9所述的表面改性的二氧化硅。

技术总结
本发明公开了一种两性离子液体硅烷偶联剂、制备及其应用。本发明通过硅氧烷基团供体、阴离子供体与阳离子供体反应制备一系列两性离子液体硅烷偶联剂，克服了传统离子液体含有卤素粒子等作为平衡阴离子，导致离子迁移，电导率极高的难题，满足无卤素电子封装材料的性能要求。本发明提供的两性离子液体硅烷偶联剂具有低挥发性，通过共价键连接阴阳离子，分子中不含游离态的平衡阴阳离子，整体呈电中性，在电势梯度中不会发生离子迁移，在底部填充胶中使用不会造成电荷迁移。本发明提供的两性离子液体硅烷偶联剂对二氧化硅进行表面修饰后，能够显著增强二氧化硅与有机树脂的相容性，降低二氧化硅填充有机树脂的粘度。低二氧化硅填充有机树脂的粘度。


技术研发人员：杜明勇 杜晓蒙 王宁 朱朋莉 赵涛 张磊聪 孙蓉
受保护的技术使用者：中国科学院深圳先进技术研究院
技术研发日：2021.08.10
技术公布日：2021/10/19