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本申请要求2017年9月27日递交的题目为“包含离子改性硅氧烷的热界面组合物”的美国专利申请号15/716,810的优先权和权益，其全部公开内容通过引用并入本文。
本发明涉及一种热界面粘合剂或油脂，其含有离子改性硅氧烷作为分散助剂或润湿剂，用于有效分散导热有机和无机填料如氮化硼，以获得高热导率。润湿剂显示与填料的优异相容性，这导致低的渗出和变干的油脂配制剂。在对加成或缩合固化没有拮抗作用的情况下，这些离子改性硅氧烷提供固化配制剂的弹性/伸长率和硬度的改善。
背景技术：
热界面材料配制剂通常由具有固有热导率的高导热填料组成。当这些填料掺入到超过其渗滤体积的基质中时，导致堆积(bulk)热导率的指数增加。热界面材料的堆积热导率很大程度上取决于填料的体积百分比负载量。随着填料量增加，填料和基础树脂之间的相互作用增加。这导致配制剂粘度急剧跃升，引起配制剂加工和分配困难。分散助剂或润湿剂是降低这些相互作用并有助于填料有效分散而没有明显粘度增加的一类材料。
美国专利号8,017,684描述了烷氧基硅烷作为润湿剂，其中烷氧基与填料表面相互作用。烷氧基硅烷可以作为润湿剂起作用，但是由于其分子量和粘度低，在操作温度下会从配制剂中挥发。这导致配制剂变干。jp2005325212和美国专利号6,306,957、6,380,301、7,291,671、8,093,331、8,119,758、8,383,005讨论了可水解的甲基聚硅氧烷作为分散助剂的用途。然而，与烷氧基硅烷相比，烷氧基官能化的聚有机硅氧烷具有非常差的可润湿性，并且必须以高负载量添加。美国专利号7,622,539描述了丙烯酸酯官能化的烷氧基有机聚硅氧烷，其中润湿剂分子在与填料表面反应之后，可以在基质内交联以避免渗出挥发。这可能影响固化基质的交联密度，并最终影响固化基质的弹性。美国专利号7,547,743和6,844,393描述了乙烯基官能化的烷氧基聚硅氧烷用于相同应用的用途。美国专利号7,692,032描述了用于热油脂和橡胶应用的烷氧基官能化的环硅氧烷的可固化和不可固化化合物。除此之外，jp2015209466描述了β-酮酯官能化的聚有机-金属硅氧烷的应用，其中金属配体与填料表面相互作用。美国专利号8,618,211提到使用阴离子、阳离子或非离子有机表面活性剂如tergitol和triton-x作为润湿剂，但这些最终将从配制剂中逐步淘汰。
氮化硼由于其高热导率和低电导率而被寻求用作填料。另外，它是软、润滑和低密度的填料，其有利于分配和提供软配制剂方面。但是与许多填料不同，它缺乏任何表面官能团，这使得难以在热配制剂中有效地分散氮化硼。具有烷氧基官能化的传统润湿剂不足以使用氮化硼，因为其缺乏与氮化硼表面的表面互连。对氮化硼进行表面改性的努力仅产生有限的结果，成功率低。
技术实现要素：
下面给出了本公开内容的概述以提供对一些方面的基本理解。该概述既不旨在鉴别关键或重要元素，也不旨在限定实施方案或权利要求的任何限制。此外，该概述可以提供一些方面的简化综述，其可以在本公开内容的其它部分中更详细地描述。
本发明提供了一种具有聚硅氧烷润湿剂和填料如氮化硼的组合物。特别地，已经发现，通过填料如氮化硼与用离子基团化学改性的聚硅氧烷的组合，可以提供有效的热界面组合物。此外，已经发现，调节润湿剂的分子量以控制粘度可以提供可操作的配制剂，并且同时防止由于挥发导致的任何损失，这减少了操作循环期间的变干。硅氧烷可以用可固化官能团改性以使润湿剂与基质可交联以消除起霜效应。在合成期间，所述离子改性硅氧烷含有5-20％封端的硅烷醇，这有助于润湿其它填料如氧化铝、氮化铝、金属氧化物和碳化硅。此外，已经发现氮化硼与不同填料的组合可有效地获得期望的粘度与热导率之间的平衡。
所述离子改性聚硅氧烷和导热性填料的组合提供了高导热配制剂，与类似填料负载量的烷氧基润湿剂相比，所述配制剂的硬度和伸长率得到改善。此外，这些改性硅氧烷导致剪切稀化配制剂，这对于分散和应用有积极帮助。
在一个方面，提供一种组合物，其包含：
(a)离子官能化的硅氧烷(i)，其由下式的化合物表示：
m1am2bm3cd1dd2ed3ft1gt2ht3iqj.(i)
其中：
m1＝r1r2r3sio1/2
m2＝r4r5r6sio1/2
m3＝r7r8r9sio1/2
d1＝r10r11sio2/2
d2＝r12r13sio2/2
d3＝r14r15sio2/2
t1＝r16sio3/2
t2＝r17sio3/2
t3＝r18sio3/2
q＝sio4/2
r1、r2、r3、r5、r6、r8、r9、r10、r11、r13、r15、r16是取代或未取代的具有1至60个碳原子的脂族、脂环族或芳族烃，所述烃任选地含有杂原子；
r4、r12和r17独立地选自(i)具有式(ii)的带有离子对的单价基团，或(ii)具有式(iii)的两性离子，其中式(ii)如下：
a-ix-mmy+(ii)
其中a是具有至少一个间隔原子的间隔基团，其选自二价烃或烃氧基；i是选自磺酸根(-so3-)、硫酸根(-oso3-)、羧酸根(-coo-)、膦酸根(-po32-)和磷酸根(-opo32-)基团的离子基团；m选自氢或阳离子，所述阳离子独立地选自碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属、金属、金属络合物、季铵和鏻基团、烃阳离子、烷基阳离子、有机阳离子和阳离子聚合物；式(iii)如下：
r′—nta+—r″—i-(iii)
其中r′是含有1至约60个碳原子的二价烃基，
r″是含有2至约60个碳原子，具体地2至约8个碳原子且更具体地2至约4个碳原子的二价烃基；并且，i是选自磺酸根-so3-、硫酸根-oso3-、羧酸根-coo-、膦酸根-po32-和磷酸根-opo32-基团的离子基团；t独立地选自氢、具有1至60个碳原子的脂族基团、具有6至60个碳原子的脂环族基团或具有6至60个碳原子的芳族基团；a是1或2；
n和y独立地为1至6且x是n和y的乘积；
r7、r14和r18独立地选自氢、or20或任选地含有一个或多个杂原子子如氧、氮、硫或含有有机硅烷基团的不饱和单价烃；其中r20选自氢、具有1-60个碳原子的取代或未取代的脂族、脂环族或芳族烃，并且
下标a、b、c、d、e、f、g、h、i和j是受以下限制的零或正数：2≤a+b+c+d+e+f+g+h+i+j≤1000,b+e+h>0和c+f+i≥0；和(b)(i)第一填料，和(ii)第二填料，其中所述第一填料和/或所述第二填料中的至少一种包含在粒度和/或形态方面彼此不同的多种填料类型。
在一个实施方案中，(i)所述第一填料通过以下提供：
·具有第一粒度的第一填料类型和具有第二粒度的第二填料类型，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有相同的形态；
·具有第一形态的第一填料类型和具有第二形态的第二填料类型，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有相同的粒度；或
·具有第一形态的第一填料类型和具有第二形态的第二填料类型，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有不同的粒度；且
(ii)所述第二填料通过以下提供：
·具有第一粒度的第二填料类型和具有第二粒度的第二填料类型，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有相同的形态；
·具有第一形态的第二填料类型和具有第二形态的第二填料类型，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有相同的粒度；或
·具有第一形态的第二填料类型和具有第二形态的第二填料类型，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有不同的粒度。
在根据任一前述实施方案的组合物的一个实施方案中，第一填料和第二填料独立地选自金属氧化物填料和非氧化物填料。
在根据任何前述实施方案的组合物的一个实施方案中，非氧化物填料选自金属硼化物、金属碳化物、金属氮化物、金属硅化物、炭黑、石墨、石墨烯、膨胀石墨、碳纤维或石墨纤维或其两种或更多种的组合。
在一个实施方案中，第一填料是包含第一类型金属氧化物和第二类型金属氧化物的金属氧化物，其在化学组成方面可以是相同或不同的金属氧化物，并且第二填料包含单一类型的非氧化物填料，其中可以采用任何以下填料(单独或组合)：
·所述第一类型金属氧化物具有第一粒度，并且所述第二类型的金属氧化物具有不同于第一粒度的第二粒度；
·所述第一类型金属氧化物和第二类型金属氧化物独立地具有约0.3至约350微米的粒度，其中所述第一类型金属氧化物和第二类型金属氧化物具有不同的粒度；
·所述第一类型金属氧化物具有第一形态，并且所述第二类型金属氧化物具有不同于第一形态的第二形态；
·所述金属氧化物填料选自氧化铝、氧化镁、二氧化铈、二氧化铪、氧化镧、氧化钕、氧化钐、氧化镨、氧化钍、二氧化铀、氧化钇、氧化锌和/或氧化锆；·所述非金属氧化物填料选自碳化硅、二氧化硅、碳化硼、碳化钛、碳化锆、氮化硼、氮化硅、氮化铝、氮化钛、氮化锆或硼化锆；
·所述第一填料为氧化铝，所述第二填料为氮化硼；
·所述第二填料是选自球形、片状、附聚物或球形附聚物的氮化硼。
在一个实施方案中，根据任一前述实施方案的组合物包含选自金属氧化物的第一填料，和选自非氧化物填料的第二填料，其中第一填料和第二填料各自包含多种填料类型。在一个实施方案中，第一填料是包含第一类型金属氧化物和第二类型金属氧化物的金属氧化物，其中所述第一类型金属氧化物和第二类型金属氧化物可以具有相同或不同的化学组成或化学式(但是至少在粒度和/或形态方面不同)，并且第二填料包含单一类型的非氧化物填料，其中可以相互组合地采用任何以下内容：
·所述第一类型金属氧化物具有第一粒度，并且所述第二类型金属氧化物具有不同于第一粒度的第二粒度；
·所述第一类型金属氧化物和第二类型金属氧化物独立地具有约0.3至约350微米的粒度，其中所述第一类型金属氧化物和第二类型金属氧化物具有不同的粒度；
·所述第一类型金属氧化物具有约0.4微米至约3微米的粒度；所述第二类型金属氧化物具有3至约12微米的粒度；
·所述第一类型金属氧化物具有约0.1微米至约1微米的粒度；所述第二类型金属氧化物具有10至约15微米的粒度；
·所述第一类型金属氧化物具有第一形态，并且所述第二类型金属氧化物具有不同于第一形态的第二形态；
·所述第一类型金属氧化物具有第一粒度，并且所述第二类型金属氧化物具有不同于第一粒度的第二粒度；
·所述金属氧化物填料选自氧化铝、氧化镁、二氧化铈、二氧化铪、氧化镧、氧化钕、氧化钐、氧化镨、氧化钍、二氧化铀、氧化钇、氧化锌和/或氧化锆；·所述非金属氧化物填料选自碳化硅、二氧化硅、碳化硼、碳化钛、碳化锆、氮化硼、氮化硅、氮化铝、氮化钛、氮化锆或硼化锆；
·所述非金属氧化物填料具有约30至约500微米的粒度；
·所述第一填料为氧化铝，所述第二填料为氮化硼；
·所述第二填料包括片状氮化硼和氮化硼附聚物；
·所述第二填料包括片状氮化硼和球形氮化硼；
·所述第二填料包含具有约30至约50微米的粒度的片状氮化硼和约110至约150微米的氮化硼附聚物；
·所述第二填料包含具有约30至约50微米的粒度的片状氮化硼和约300至约370微米的氮化硼附聚物；
·所述第二填料包含具有约5至约50微米的粒度的片状氮化硼和具有约1至约10微米的粒度的球形氮化硼颗粒；
·所述第二填料包含：具有约5至约50微米的粒度的片状氮化硼；具有约1至约10微米的粒度的球形氮化硼颗粒；和具有约50至约70微米的粒度的球形氮化硼颗粒。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其中所述第一填料和第二填料独立地选自氧化铝、氧化镁、二氧化铈、二氧化铪、氧化镧、氧化钕、氧化钐、氧化镨、氧化钍、二氧化铀、氧化钇、氧化锌、氧化锆、氧氮化硅铝、硼硅酸盐玻璃、钛酸钡、碳化硅、二氧化硅、碳化硼、碳化钛、碳化锆、氮化硼、氮化硅、氮化铝、氮化钛、氮化锆、硼化锆、二硼化钛、十二硼化铝、重晶石(barytes)、硫酸钡、石棉、重晶石(barite)、硅藻土、长石、石膏、纤维棒石(hormite)、高岭土、云母、霞石正长岩、珍珠岩、叶蜡石、蒙脱石、滑石、蛭石、沸石、方解石、碳酸钙、硅灰石、偏硅酸钙、粘土、硅酸铝、滑石、硅酸镁铝、水合铝氧、水合氧化铝、硅石、二氧化硅、二氧化钛、玻璃纤维、玻璃鳞片、粘土、脱落粘土或其他高纵横比的纤维、棒或片、碳酸钙、氧化锌、氧化镁、二氧化钛、碳酸钙、滑石、云母、硅灰石、氧化铝、氮化铝、石墨、石墨烯、铝粉、铜粉、青铜粉、黄铜粉、碳纤维或碳晶须、石墨、碳化硅、氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧化锌、碳纳米管、氮化硼纳米片、氧化锌纳米管，或其两种或更多种的组合。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其中所述多种填料类型独立地具有约0.3微米至约350微米的平均粒度，所述多种填料类型具有彼此不同的平均粒度。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其中所述多种填料类型具有彼此不同的形态，所述形态选自球形、片状、附聚物、球形附聚物和石墨状。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案所述的组合物，其中第一填料选自氧化铝，并且第二填料选自氮化硼。在一个实施方案中，所述氧化铝包含多种填料类型。在一个实施方案中，所述多种填料类型具有彼此不同的平均粒度。在一个实施方案中，所述多种填料类型具有彼此不同的形态。在一个实施方案中，所述氧化铝和所述氮化硼各自包含所述多种填料类型。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其中第一填料选自金属氧化物，并且第二填料选自非氧化物填料。在一个实施方案中，第一填料的多种填料类型具有彼此不同的平均粒度，并且第二填料的多种填料类型具有彼此不同的平均粒度。在一个实施方案中，第一填料的多种填料类型具有彼此不同的平均粒度，并且第二填料的多种填料类型具有彼此不同的形态。在一个实施方案中，第二填料的多种填料类型选自片状氮化硼和氮化硼附聚物。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其包含约10体积％至约90体积％的所述第一填料和约90体积％至约10体积％的所述第二填料。
在一个实施方案中，提供一种根据任何前述实施方案所述的组合物，其中所述填料使用选自烷氧基硅烷、烷基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基硅烷、卤代硅烷(例如氯代硅烷)、巯基硅烷、封端巯基硅烷、硫代羧酸酯硅烷、钛酸盐、锆酸盐或其两种或更多种的组合的表面官能化剂处理。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其中所述二价烃基a选自亚烷基、亚芳基、亚芳烷基、脂环族基团或烃氧基。在一个实施方案中，式(ii)中a的二价烃基选自：(i)式—(chr45)q—的亚烷基，其中q的值为2至20，且r45为氢或1至20个碳原子的二价烃；(ii)选自由—(ch2)lc6h4(ch2)k—、—ch2ch(ch3)(ch2)kc6h4—、—(ch2)kc5h4—组成的组的亚芳基，其中l的值为1至20，且k的值为0至10。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其中m是独立地选自li、na、k、cs、mg、ca、ba、zn、cu、fe、ni、ga、al、mn、cr、ag、au、pt、pd、ru和rh的阳离子。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其中r7、r14和r18独立地选自式(iv)至(vii)的基团。
其中r21、r26、r29、r30、r33、r34、r40独立地选自-h、-oh、具有1至60个碳原子的烷基、烯基、环烷基和芳基和脂族/芳族单价烃；下标n是零或正整数并且具有在0至6范围内的值，下标o是正整数并且具有在1至6范围内的值；并且
r20、r22、r23、r24、r25、r27、r28、r31、r32、r35、r36、r37、r38、r39、r41、r42、r43、r44独立地选自具有1至60个碳原子的脂族/芳族的单价烃。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其中所述离子改性硅氧烷(a)具有约6000至约35000g/mol的重均分子量(mw)。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其中所述离子改性硅氧烷(a)具有约0.01pa.s至约45pa.s的粘度。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其中所述离子改性硅氧烷(a)具有每100个硅氧烷(si-o)单元0.2-1个离子特性。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其包含：(i)包含至少一个烯基官能团的有机聚硅氧烷；和/或(ii)包含至少一个si-h基团的有机聚硅氧烷。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其包含加成催化剂、缩合固化催化剂、抑制剂、助粘剂、稀释剂、热稳定剂，或其两种或更多种的组合。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其中所述配制剂的热导率在2w/mk至14w/mk之间。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其中所述组合物具有约10至约90的肖氏e硬度。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其具有约10％至约60％的伸长率。
在一个实施方案中，提供了任一前述实施方案的组合物，其为油脂、灌封物、间隙填充物、密封剂、粘合剂或凝胶的形式。
在一个方面，提供一种制品，其包含设置在所述制品的至少一部分表面上的根据任一前述实施方案的组合物。在一个实施方案中，所述制品包含多个层，并且所述组合物设置在至少两个所述层之间的表面上。在一个实施方案中，所述制品是电子制品、汽车制品、家用电器制品、智能电器制品、电信制品、保健制品、个人护理制品、农业制品、模塑制品、砖石表面、纺织品材料、家用护理材料。在一个实施方案中，所述制品包含发光器件、计算机装置、堆叠的模具、移动电话、平板电脑、倒装芯片封装、混合记忆立方体、触摸屏、wi-fi装置、汽车技术hifi系统、硅通孔器件和音频系统，太阳能加热的供暖中的热管和水箱之间的接头中、燃料电池和风力涡轮机中、在计算机芯片、游戏机、数据传输装置的制造中、照明装置中、电池、外壳中、冷却器、热交换装置、导线、电缆、加热导线、冰箱、洗碗机、空调、蓄电池、变压器、激光器、功能性衣服、汽车座椅、医疗装置、防火保护、电动机、飞机和火车中、作为3d打印材料的细丝、药物递送系统、透皮贴剂、伤口愈合贴剂、伤口敷料贴剂、用于减少疤痕的贴剂、透皮离子电渗疗法、用于组织工程的支架、抗微生物器件、伤口管理器件、眼科器件、生物插入物、假体、身体植入物、油漆、结构涂层、砖石涂层或船舶涂层、种子涂层、超铺展剂(superspreader)或控释肥料。
在一个方面，提供了制备任一前述实施方案的制品的方法。在一个实施方案中，所述方法包含：提供第一基底和第二基底，和将根据任何前述实施方案的组合物设置在第一基底和第二基底之间。在一个实施方案中，所述制备制品的方法包含：在压力或模版印刷或丝网印刷或喷射印刷或3d印刷下分配所述组合物。在一个实施方案中，所述组合物的厚度为0.01mm至15cm。
下面的描述和附图公开了各种说明性的方面。一些改善和新的方面可以清楚地确定，同时其它也可以由所述描述和附图显而易见。
具体实施方式
现在将参考示例性实施方案，其实施例在附图中示出。应当理解，可以使用其它实施方案，并且可以进行结构和功能改变。另外，各实施方案的特征可以组合或改变。这样，以下描述仅以说明的方式呈现，且不应以任何方式限制可对所说明的实施方案做出的各种替代和修改。在此公开内容中，许多具体细节提供了对本公开内容的透彻理解。应该理解的是，此公开内容的各方面可以用不必包括本文所述的所有方面等的其它实施方案进行实践。
如本文所用，词语“实例”和“示例性”是指例子或说明。词语“实例”或“示例性”不表示关键或优选的方面或实施方案。除非上下文另有说明，否则词语“或”是包含性的而非排他性的。作为实例，短语“a采用b或c”包括任何包含性的排列(例如，a采用b；a采用c；或a采用b和c二者)。作为另一个问题，除非上下文另有说明，否则冠词“一(a)”和“一(an)”通常旨在表示“一个或多个”。
表述“烃基”是指已经从其中除去一个或多个氢原子的任何烃基团，并且包括烷基、烯基、炔基、环状烷基、环状烯基、环状炔基、芳基、芳烷基和烷芳基(arenyl)，并且任选地其被氧、氮或硫取代。
术语“烷基”是指任何单价的、饱和的、直链的、支化的或环状的烃基。术语“烯基”是指含有一个或多个碳-碳双键的任何单价直链的、支化的或环状的烃基，其中基团的连接点可以是在碳-碳双键处或其中的其它位置。术语“炔基”是指含有一个或多个碳-碳三键和任选地一个或多个碳-碳双键的任何单价直链的、支化的或环状的烃基，其中基团的连接点可以是在碳-碳三键、碳-碳双键处或其中的其它位置。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基和异丁基。烯基的实例包括但不限于乙烯基、丙烯基、烯丙基、甲代烯丙基、亚乙烯基降冰片烷、亚乙烯基降冰片基、亚乙烯基降冰片烯和亚乙烯基降冰片烯基。炔基的实例包括乙炔基、炔丙基和甲基乙炔基。
表述“环状烷基”、“环状烯基”和“环状炔基”包括双环、三环和更高级环状结构以及进一步被烷基、烯基和/或炔基取代的上述环状结构。代表性的实例包括但不限于降冰片基、降冰片烯基、乙基降冰片基、乙基降冰片烯基、环己基、乙基环己基、乙基环己烯基、环己基环己基和环十二碳三烯基。
术语“芳基”是指任何单价芳族烃基；术语“芳烷基”是指其中一个或多个氢原子被相同数目的相同和/或不同的芳基(如本文所定义)取代的任何烷基(如本文所定义)；并且，术语“烷芳基”是指其中一个或多个氢原子已被相同数目的相同和/或不同的烷基(如本文所定义)取代的任何芳基(如本文所定义)。芳基的实例包括但不限于苯基和萘基。芳烷基的实例包括但不限于苄基和苯乙基。烷芳基的实例包括但不限于甲苯基和二甲苯基。如本文所用，术语“芳族烃”涵盖芳基、芳烷基和烷芳基。
提供了一种导热性有机硅组合物，其包含(a)离子改性硅氧烷和(b)导热性填料。在实施方案中，所述组合物包含两种或更多种导热性填料的组合。所述离子改性硅氧烷和导热性填料的组合提供了显示出合适的热导率和在硬度、伸长率等方面的其它所需性能的组合物。
所述离子官能化的硅氧烷(a)由下式的化合物表示：
m1am2bm3cd1dd2ed3ft1gt2ht3iqj.(i)
其中：
m1＝r1r2r3sio1/2
m2＝r4r5r6sio1/2
m3＝r7r8r9sio1/2
d1＝r10r11sio2/2
d2＝r12r13sio2/2
d3＝r14r15sio2/2
t1＝r16sio3/2
t2＝r17sio3/2
t3＝r18sio3/2
q＝sio4/2
r1、r2、r3、r5、r6、r8、r9、r10、r11、r13、r15、r16独立地选自取代或未取代的具有1至60个碳原子的脂族、脂环族或芳族烃，所述烃任选地含有杂原子；r4、r12和r17独立地选自(i)具有式(ii)的带有离子对的单价基团，或(ii)具有式(iii)的两性离子，其中式(ii)如下：
a-ix-mmy+(ii)
其中a是具有至少一个间隔原子的间隔基团，其选自二价烃或烃氧基；i是选自磺酸根(-so3-)、硫酸根(-oso3-)、羧酸根(-coo-)、膦酸根(-po32-)和磷酸根(-opo32-)基团的离子基团；m选自氢或阳离子，所述阳离子独立地选自碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属、金属、金属络合物、季铵和鏻基团、烃阳离子、烷基阳离子、有机阳离子和阳离子聚合物；式(iii)如下：
—r′—nta+—r″—i(iii)
其中r′是含有1至约60个碳原子的二价烃基，
r″是含有2至约60个碳原子，具体地2至约8个碳原子且更具体地2至约4个碳原子的二价烃基；并且，i是选自磺酸根-so3-、硫酸根-oso3-、羧酸根-coo-、膦酸根-po32-和磷酸根-opo32-基团的离子基团；t独立地选自氢、具有1至60个碳原子的脂族基团、具有6至60个碳原子的脂环族基团或具有6至60个碳原子的芳族基团；a是1或2；
r7、r14和r18独立地选自氢、or20或任选地含有一个或多个杂原子如氧、氮、硫或含有有机硅烷基团的不饱和单价烃；并且
下标a、b、c、d、e、f、g、h、i和j是受以下限制的零或正数：2≤a+b+c+d+e+f+g+h+i+j≤1000，b+e+h>0且c+f+i≥0。
r1、r2、r3、r5、r6、r8、r9、r10、r11、r13、r15、r16是取代或未取代的具有1至60个碳原子的脂族、脂环族或芳族烃，所述烃任选地含有杂原子。在一个实施方案中，r1、r2、r3、r5、r6、r8、r9、r10、r11、r13、r15、r16选自取代或未取代的具有1至60个碳原子、5至50个碳原子、10至40个碳原子或20至30个碳原子的脂族烃。在一个实施方案中，r1、r2、r3、r5、r6、r8、r9、r10、r11、r13、r15、r16和t选自具有1至10个碳原子、2至8个碳原子或4至6个碳原子的脂族烃。在实施方案中，r1、r2、r3、r5、r6、r8、r9、r10、r11、r13、r15、r16和t可以选自具有6至60个碳原子、8至40个碳原子或10至20个碳原子的脂环族或芳族烃。有用的脂族烃基团的实例包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基和叔戊基；己基，如正己基；庚基，如正庚基；辛基，如正辛基、异辛基和2,2,4-三甲基戊基；壬基，如正壬基；癸基，如正癸基；环烷基，如环戊基、环己基和环庚基和甲基环己基。芳族烃基团的实例包括但不限于：苯基、萘基；邻-、间-和对-甲苯基、二甲苯基、乙基苯基和苄基。
在一个实施方案中，t是氢，并且式(iii)中的a是2。在一个实施方案中，t是脂族基团、非环状基团或芳族基团。有用的脂族烃基团的实例包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基和叔戊基；己基，如正己基；庚基，如正庚基；辛基，如正辛基、异辛基和2,2,4-三甲基戊基；壬基，如正壬基；癸基，如正癸基；环烷基，如环戊基、环己基和环庚基和甲基环己基。芳族烃基团的实例包括但不限于：苯基、萘基；邻-、间-和对-甲苯基、二甲苯基、乙基苯基和苄基。在一个实施方案中，t是脂族基团并且a是2。
r4、r12和r17独立地选自具有式(ii)的带有离子对的单价基团，或(ii)具有式(iii)的两性离子。所述带有离子对的单价基团具有式(ii)：
a-ix-mmy+(ii)
其中a是具有至少一个间隔原子的间隔基团，其选自二价烃或烃氧基；i是离子基团，如磺酸根-so3-、硫酸根-oso3-、羧酸根-coo-、膦酸根-po32-或磷酸根-opo32-，更具体地是磺酸根-so3-，其中m是氢或阳离子，所述阳离子独立地选自碱金属、碱土金属、稀土金属、过渡金属、金属、金属络合物、季铵和鏻基团、烃阳离子、烷基阳离子、有机阳离子和阳离子聚合物。下标m和上标y独立地为1至6，x是m和y的乘积。
式(ii)中的二价烃基a可选自亚烷基、亚芳基、亚芳烷基或烃氧基。在一个实施方案中，式(ii)中a的二价烃基是式—(chr45)q—的亚烷基，其中m的值为1至20，具体地为1至约10，且r45是氢或r1。在一个实施方案中，式(ii)中a的二价烃基是选自由—(ch2)1c6h4(ch2)k—、—ch2ch(ch3)(ch2)kc6h4—组成的组的亚芳基，其中l的值为0至20、1至约10，或2至8；并且k的值为0至20、0至约10，或1至5。
式(ii)的离子结构部分中m可以是独立地选自li、na、k、cs、mg、ca、ba、zn、cu、fe、ni、ga、al、mn、cr、ag、au、pt、pd、ru和rh的金属的阳离子。本领域技术人员可以理解，阳离子可以多价形式存在，例如mn+2和mn+3。
或者，r4、r12、r17可以选自式(iii)的两性离子：
—r′—nta+—r″—i(iii)
其中r′是含有1至约60个碳原子，具体地1至约20个碳原子，且更具体地1至约8个碳原子的二价烃基，并且r″是含有2至约20个碳原子，具体地2至约8个碳原子且更具体地2至约4个碳原子的二价烃基；并且，i是离子基团，如磺酸根-so3-、硫酸根-oso3-、羧酸根-coo-、膦酸根-po32-或磷酸根-opo32-基团；t独立地选自氢、具有1至60个碳原子的脂族基团、具有6至60个碳原子的脂环族基团或具有6至60个碳原子的芳族基团；a是1或2。在一个实施方案中，t可以选自如前所述的那些基团。
r7、r14和r18可以选自可固化官能团。在实施方案中，r7、r14和r18可以独立地选自式(iv)至(vii)的基团。
其中r21、r26、r29、r30、r33、r34、r40独立地选自-h、-oh、具有1-60个碳原子的烷基、烯基、环烷基、芳基和脂族/芳族单价烃。下标n是零或正整数，并且具有在0至6范围内的值，下标o是正整数并且具有在1至6范围内的值；并且
r20、r22、r23、r24、r25、r27、r28、r31、r32、r35、r36、r37、r38、r39、r41、r42、r43、r44独立地选自具有1至60个碳原子的脂族/芳族的单价烃。
下标a、b、c、d、e、f、g、h、i和j是0或受以下限制的正整数：2≤a+b+c+d+e+f+g+h+i+j≤1000，b+e+h>0且c+f+i≥0。在一个实施方案中，5≤a+b+c+d+e+f+g+h+i+j≤750；10≤a+b+c+d+e+f+g+h+i+j≤500；25≤a+b+c+d+e+f+g+h+i+j≤250；或50≤a+b+c+d+e+f+g+h+i+j≤100。
所述离子改性聚硅氧烷(a)具有用于特定目的或预期应用所需的分子量。在一个实施方案中，所述离子改性聚硅氧烷(a)的重均分子量(mw)为约6000至约35000g/mol；约6000至12000g/mol；甚至约7000至约9500g/mol。在此如同说明书和权利要求中的其它地方，数值可组合形成新的和未具体说明的范围。所述重均分子量可以通过质子和有机硅nmr测定。
可以控制、选择或调节所述离子改性聚硅氧烷(a)的分子量，以提供具有允许配制剂可操作的粘度和/或防止由于挥发而损失的聚硅氧烷(a)，这可以减少操作循环期间的变干。在一个实施方案中，所述离子改性硅氧烷(a)的粘度为约0.01pa·s至约45pa·s；约0.1pa·s至约10pa·s；甚至约0.2pa·s至约5pa·s。所述离子改性聚硅氧烷(a)的粘度可以通过brookfield粘度计测定。
可以提供所述离子改性硅氧烷，使得其具有约0.2至约1，约0.2至约0.8，或约0.3至约0.7的离子比。如本文所用，“离子比”是指每100-120个si-o基团的离子结构部分的数目。不受任何特定理论的约束，控制离子比可允许控制和改善改性硅氧烷在基质内的分散。
所述导热性填料(b)包括填料的组合，其中至少一种填料材料提供为多种填料类型。如本文所用，“填料类型”是指具有特定特性的填料材料的类别。限定填料类型的特性的实例包括例如填料的形态、填料的粒度、或填料的形态和粒度。不同填料类型的不同实施方案的实例包括：
·具有第一粒度的第一填料类型和具有第二粒度的第二填料类型，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有相同的形态；
·具有第一形态的第一填料类型和具有第二形态的第二填料类型，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有相同的粒度；
·具有第一形态的第一填料类型和具有第二形态的第二填料类型，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有不同的粒度。
在上述实施方案中，第一填料和第二填料可以是单一类型的填料，或者其本身可以具有多种填料类型。
在一个实施方案中，第一填料和第二填料各自由相应的填料材料的多种填料类型提供。所述组合物可以包括第一填料和第二填料的任一组合，其中(i)第一填料由以下提供：
·具有第一粒度的第一填料类型和具有第二粒度的第二填料类型，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有相同的形态；
·具有第一形态的第一填料类型和具有第二形态的第二填料类型，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有相同的粒度；或者
·具有第一形态的第一填料类型和具有第二形态的第二填料类型，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有不同的粒度；和
(ii)所述第二填料通过以下提供：
·具有第一粒度的第二填料类型和具有第二粒度的第二填料类型，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有相同的形态；
·具有第一形态的第二填料类型和具有第二形态的第二填料类型，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有相同的粒度；或者
·具有第一形态的第二填料类型和具有第二形态的第二填料类型，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有不同的粒度。
因此，例如，在一个实施方案中，可以提供(a)由(i)具有第一粒度的第一填料类型和(ii)具有第二粒度的第二填料类型提供的第一填料；和(b)由(i)具有第一粒度的第一填料类型和(ii)具有第二粒度的第二填料类型提供的第二填料。在另一个实施方案中，所述组合物可包含(a)由(i)具有第一粒度的第一填料类型和(ii)具有第二粒度的第二填料类型提供的第一填料，其中所述第一填料类型和第二填料类型具有相同的形态；和(b)由(i)第一形态的第一填料类型和(ii)第二形态的第二填料类型提供的第二填料。
应理解，虽然以上描述涉及第一填料和第二填料，但所述组合物不限于两种填料。所述组合物可以包含两种、三种、四种、五种等，或更多种填料，其中至少一种填料由该填料材料的多种填料类型提供。任选地，每种填料可以由相应填料材料的多种填料类型提供。
用于导热性填料(b)的填料材料可以选自金属氧化物或非氧化物填料。合适的非氧化物填料的实例包括金属硼化物、金属碳化物、金属氮化物、金属硅化物、炭黑、石墨、膨胀石墨、石墨烯、碳纤维或石墨纤维或其两种或更多种的组合。导热性填料的实例包括但不限于：氧化铝、氧化镁、二氧化铈、二氧化铪、氧化镧、氧化钕、氧化钐、氧化镨、氧化钍、二氧化铀、氧化钇、氧化锌、氧化锆、氧氮化硅铝、硼硅酸盐玻璃、钛酸钡、碳化硅、二氧化硅、碳化硼、碳化钛、碳化锆、氮化硼、氮化硅、氮化铝、氮化钛、氮化锆、硼化锆、二硼化钛、十二硼化铝、重晶石、硫酸钡、石棉、重晶石、硅藻土、长石、石膏、纤维棒石、高岭土、云母、霞石正长岩、珍珠岩、叶蜡石、蒙脱石、滑石、蛭石、沸石、方解石、碳酸钙、硅灰石、偏硅酸钙、粘土、硅酸铝、滑石、硅酸镁铝、水合铝氧、水合氧化铝、硅石、二氧化硅、二氧化钛、玻璃纤维、玻璃鳞片、粘土、脱落粘土或其他高纵横比的纤维、棒或片、碳酸钙、氧化锌、氧化镁、二氧化钛、碳酸钙、滑石、云母、硅灰石、氧化铝、氮化铝、石墨、膨胀石墨、金属粉末例如铝粉、铜粉、青铜粉、黄铜粉等，碳纤维或碳晶须、石墨、碳化硅、氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧化锌、纳米级纤维例如碳纳米管、氮化硼纳米片、氧化锌纳米管等，和其两种或更多种的混合物。在一个实施方案中，所述导热性填料具有低的电导率或是电绝缘的。
在一个实施方案中，所述组合物包含选自金属氧化物的第一填料，和选自非氧化物填料(例如氮化物、碳化物、硅化物等)的第二填料。在一个实施方案中，所述金属氧化物填料作为不同粒度的多种填料类型提供，所述非氧化物填料作为单一填料类型(例如，特定形态和粒度的填料)提供。在另一个实施方案中，(a)所述金属氧化物填料包含第一粒度的第一填料类型和第二粒度的第二填料类型；和(b)所述非氧化物填料包含(i)第一形态的第一填料类型，和(ii)第二形态的第二填料类型。
可以根据需要选择相应填料的形态。在一个实施方案中，填料的形态可以选自球形、片状、附聚物、球形附聚物和石墨状。
在一个实施方案中，所述第一导热性填料和第二导热性填料具有0.3至约350微米的粒度。在一个实施方案中，所述导热性填料具有约0.5至150微米，约1至约100微米，约10至90微米，约20至75微米，甚至约40至60微米的粒度。
所述组合物的总填料浓度，即组合物中所有填料的浓度，可以为基于所述组合物的总体积约25体积％至约80体积％。在一个实施方案中，所述填料负载量为约30体积％至约75体积％，约35体积％至约65体积％，甚至约40体积％至约60体积％。在此如权利要求书中的，数值可结合形成新的和未指明的范围。
所述组合物可以包含约10体积％至90体积％的第一填料和90体积％至10体积％的第二填料；约30体积％至70体积％的第一填料和70体积％至30体积％的第二填料；甚至约40体积％至约60的第一填料和约60体积％至约40体积％的第二填料。
关于对第一填料和/或第二填料有贡献的不同填料类型，可根据需要选择不同填料类型的浓度。在一个实施方案中，第一填料包含基于所述第一填料的总体积约5体积％至约95体积％的量的第一填料类型和约95体积％至约5体积％的量的第二填料类型；基于所述第一填料的总体积约10体积％至约80体积％的量的第一填料类型和约20体积％至约90体积％的量的第二填料类型；基于所述第一填料的总体积约30体积％至约60体积％的量的第一填料类型和约70体积％至约40体积％的量的第二填料类型。在一个实施方案中，第一填料包含基于所述第一填料的总体积约20体积％至约40体积％的量的第一填料类型和约80体积％至约60体积％的量的第二填料类型。
在一个实施方案中，所述导热性填料包括氮化硼。合适的氮化硼材料的实例包括氮化硼颗粒、氮化硼附聚物或其混合物。氮化硼颗粒通常显示片状的形式。在一个实施方案中，所述氮化硼颗粒可以是具有0.3至约350微米粒度的片状。在一个实施方案中，所述片状氮化硼颗粒具有约0.5至150微米；约1至约100微米，约10至90微米；约20至75微米；甚至约40至60微米的粒度。在另一个实施方案中，所述导热性塑料组合物包含氮化硼附聚物。所述附聚物可具有约5至约500微米的平均粒度和约0.25至约50m2/克的表面积。在一个实施方案中，所述片状氮化硼颗粒具有约10至400微米，约20至约300微米，约30至200微米，约40至150微米，甚至约50至100微米的粒度。
可以使用horibala300粒度分布分析仪来测量粒度，其中将待分析的颗粒(例如bn)以被调节为满足所需透射率的量引入。可以添加几滴2％rhodapexco-436以改善粉末的分散，并且可以在3秒声波处理之后使用激光衍射测量粒度。由测量得到的粒度分布可以基于体积绘制，d90表示90％的分布。
在一个实施方案中，所述填料可以用官能化添加剂如硅烷添加剂进行官能化。在一个实施方案中，所述硅烷添加剂选自烷氧基硅烷、烷基丙烯酰氧基(alkacryloxy)硅烷、乙烯基硅烷、卤代硅烷(例如氯代硅烷)、巯基硅烷、封端巯基硅烷、硫代羧酸酯硅烷，或其两种或更多种的组合。在一个实施方案中，所述填料可包含：约1至约5重量％的硅烷；约1.5至约4重量％；甚至约2.7至约3.7重量％的填料。
在一个实施方案中，所述组合物包含选自金属氧化物的第一填料，和选自非氧化物填料的第二填料，其中第一填料和/或第二填料包含多种填料类型。在一个实施方案中，第一填料是包含第一类型金属氧化物和第二类型金属氧化物的金属氧化物，所述第一类型金属氧化物和第二类型金属氧化物在化学组成方面可以是相同或不同的金属氧化物，并且第二填料包含单一类型的非氧化物填料，其中可以使用以下中的任一种(单独或组合)：
·所述第一类型金属氧化物具有第一粒度，并且所述第二类型金属氧化物具有不同于第一粒度的第二粒度；
·所述第一类型金属氧化物和第二类型金属氧化物独立地具有约0.3至约350微米的粒度，其中所述第一类型金属氧化物和第二类型金属氧化物具有不同的粒度；
·所述第一类型金属氧化物具有第一形态，并且所述第二类型金属氧化物具有不同于第一形态的第二形态；
·所述金属氧化物填料选自氧化铝、氧化镁、二氧化铈、二氧化铪、氧化镧、氧化钕、氧化钐、氧化镨、氧化钍、二氧化铀、氧化钇、氧化锌和/或氧化锆；
·所述非金属氧化物填料选自碳化硅、二氧化硅、碳化硼、碳化钛、碳化锆、氮化硼、氮化硅、氮化铝、氮化钛、氮化锆或硼化锆；
·所述第一填料为氧化铝，所述第二填料为氮化硼；
·所述第二填料是选自球形、片状、附聚物或球形附聚物的氮化硼。
在一个实施方案中，所述组合物包含选自金属氧化物的第一填料，和选自非氧化物填料的第二填料，其中第一填料和第二填料各自包含多种填料类型。在一个实施方案中，第一填料是包含第一类型金属氧化物和第二类型金属氧化物的金属氧化物，其中所述第一类型金属氧化物和第二类型金属氧化物可以具有相同或不同的化学组成或化学式(但是至少在粒度和/或形态方面不同)，并且第二填料包含单一类型的非氧化物填料，其中可以相互组合地采用任何以下内容：
·所述第一类型金属氧化物具有第一粒度，并且所述第二类型金属氧化物具有不同于第一粒度的第二粒度；
·所述第一类型金属氧化物和第二类型金属氧化物独立地具有约0.3至约350微米的粒度，其中所述第一类型金属氧化物和第二类型金属氧化物具有不同的粒度；
·所述第一类型金属氧化物具有约0.4微米至约3微米的粒度；所述第二类型金属氧化物具有3至约12微米的粒度；
·所述第一类型金属氧化物具有约0.1微米至约1微米的粒度；所述第二类型金属氧化物具有10至约15微米的粒度；
·所述第一类型金属氧化物具有第一形态，并且所述第二类型金属氧化物具有不同于第一形态的第二形态；
·所述第一类型金属氧化物具有第一粒度，并且所述第二类型金属氧化物具有不同于第一粒度的第二粒度；
·所述金属氧化物填料选自氧化铝、氧化镁、二氧化铈、二氧化铪、氧化镧、氧化钕、氧化钐、氧化镨、氧化钍、二氧化铀、氧化钇、氧化锌和/或氧化锆；
·所述非金属氧化物填料选自碳化硅、二氧化硅、碳化硼、碳化钛、碳化锆、氮化硼、氮化硅、氮化铝、氮化钛、氮化锆或硼化锆；
·所述非金属氧化物填料具有约30至约500微米的粒度；
·所述第一填料为氧化铝，所述第二填料为氮化硼；
·所述第二填料包括片状氮化硼和氮化硼附聚物；
·所述第二填料包括片状氮化硼和球形氮化硼；
·所述第二填料包含具有约30至约50微米的粒度的片状氮化硼和约110至约150微米的氮化硼附聚物；
·所述第二填料包含具有约30至约50微米的粒度的片状氮化硼和约300至约370微米的氮化硼附聚物；
·所述第二填料包含具有约5至约50微米的粒度的片状氮化硼和具有约1至约10微米的粒度的球形氮化硼颗粒；
·所述第二填料包含具有约5至约50微米的粒度的片状氮化硼；具有约1至约10微米的粒度的球形氮化硼颗粒；和具有约50至约70微米的粒度的球形氮化硼颗粒。
在一个实施方案中，所述组合物包含第一填料，其具有粒度为约0.3至约350微米的第一填料类型和粒度为约0.3至约350微米的第二填料类型，其中所述第一填料的第二填料类型具有与第一填料类型不同的粒度。在一个实施方案中，所述组合物包含第一填料，其具有粒度为约0.3至约350微米的第一填料类型和粒度为约0.3至约15微米的第二填料类型。在一个实施方案中，所述组合物包含第一填料，其具有粒度为约45至约350微米的第一填料类型和粒度为约0.3至约5微米的第二填料类型。在一个实施方案中，所述组合物包含第一填料，其具有粒度为约5至约70微米的第一填料类型和粒度为约0.5至约15微米的第二填料类型。在一个实施方案中，第一填料包含氧化铝。
所述组合物可以进一步包含加成或缩合固化催化剂。本发明的组合物是可固化的，并且可以通过缩合固化机理或热固化机理进行固化。在一个实施方案中，所述组合物是可缩合固化的。对于可缩合固化的组合物，组合物可包括促进缩合固化的任何合适的组分。所述组合物可以任选地包含促进完全或部分水解的面漆材料缩合的缩合催化剂。所述催化剂可以是适于促进硅氧烷固化的催化剂。有利地，可以使用缩合催化剂。合适的缩合催化剂包括但不限于二羧酸二烷基锡如二月桂酸二丁基锡和二月桂酸二辛基锡、叔胺、羧酸的亚锡盐如辛酸亚锡和乙酸亚锡等。其它有用的催化剂包括含锆、含铝和含铋的络合物，如由kingindustries，inc供应的
通常，所述催化剂的加入量应不影响或损害组合物的物理性能，但其量应足以催化固化反应。在一个实施方案中，所述催化剂以1ppm至约75ppm；约10ppm至约70ppm；甚至约20ppm至约60ppm的量提供。在此，如说明书和权利要求中的其它地方，数值可组合形成新的和未公开的范围。催化剂的“ppm”值可以定义为每组合物总重量固体的催化剂总摩尔数。
当式(i)中的可固化基团包括通式(iv)的乙烯基或通式(vii)的丙烯酸酯或丙烯酰胺或甲基丙烯酸酯时，本发明的组合物优选含有光引发剂。所述光引发剂可以基于配制剂的总重量约0.001至10重量份热或光引发剂的量存在。合适的热引发剂或光引发剂的实例包括但不限于：羰基化合物，例如苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻丙醚、苯偶姻正丁醚、苯偶姻异丁醚、乙偶姻、丁偶姻、甲苯偶姻(toluoin)、苯偶酰、二苯甲酮、对甲氧基二苯甲酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、乙醛酸甲基苯基酯、乙醛酸乙基苯基酯、4,4'-双-(二甲基氨基二苯甲酮)、苯丙酮、苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、丙醛酸乙基苯基酯(ethlphenylpyloxylate)、菲醌和2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮；硫化合物如一硫化四甲基秋兰姆和二硫化四甲基秋兰姆；偶氮化合物，如偶氮二异丁腈和偶氮二-2,4-二甲基戊腈；和有机过氧化合物，如过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化丙酮、和过氧化二叔丁基；噻吨酮类光引发剂如7-氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮和2,4-二异丙基噻吨酮；和酰基膦氧化物光引发剂。除了上述那些引发剂之外，也可以使用市售所有的自由基引发剂组合物，例如但不限于irgacure(cibaspecialitychemicals)、vazo(dupont)、darcure等，以获得相同的效果。
当式(i)中的可固化基团包括通式(v)或式(vi)的环氧化物时，本发明的组合物可以含有阳离子光引发剂。这样的光引发剂可以基于硅氧烷(a)的重量0.1至12重量份的量存在。合适的阳离子光引发剂的实例包括但不限于分别由式r502i+y-、r503s+y-1、r503se+y-、r504p+y-和r504n+y-(其中r50表示芳基，和y-表示阴离子如sbf6-、asf6-、pf6-、bf4-、hso4-和clo4-)表示的二芳基碘鎓盐、三芳基锍盐、三芳基硒鎓盐、四芳基鏻盐和芳基重氮盐。
任选地，当所述离子改性硅氧烷(a)包括式(iv)-(vii)的可固化官能团时，所述组合物可包含可与可固化官能团偶联或交联的材料。可与可固化官能团反应的材料的实例包括但不限于丙烯酸酯衍生物、烯属不饱和衍生物和硫醇衍生物。
丙烯酸酯衍生物包括丙烯酸、烷基取代的丙烯酸和各种醇、胺或类似亲核取代基的缩合产物，并且具体地选自具有一个或多个丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸基团的任何单体或低聚分子，其可以与所述组合物共固化。优选地，丙烯酸酯衍生物选自甲基丙烯酸酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸丙酯、n,n-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、n-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸2-羟基-乙酯(hema)和甲基丙烯酸、甲基丙烯酸3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙酯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯官能的碳硅烷分子、六官能的氨基甲酸酯丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、低官能的氨基甲酸酯丙烯酸酯、四丙烯酸酯单体、聚酯丙烯酸酯低聚物及其组合。
烯属不饱和衍生物具有至少一个反应性乙烯基，该反应性乙烯基不是丙烯酸酯基，并且其可以经历与上述式(i)的乙烯基和丙烯酸酯基的由自由基引发的偶联。这样的化合物的实例包括但不限于单体，例如苯乙烯、二乙烯基苯、n-乙烯基吡咯烷酮、n-乙烯基内酰胺、乙烯基卤化物、乙酸乙烯酯、乙烯醇、烯丙醇、烯丙基聚醚和其它可与-sivi基团反应的化合物。
硫醇衍生物包括具有游离硫醇(-sh)基团的单体和聚合物，这些可以通过自由基机理与上述式(iv)和(vii)例示的乙烯基和丙烯酸酯基团反应。一些非限制性实例包括巯基-醇、巯基-乙酸、硫酯等。
可与所述离子改性硅氧烷(a)交联的其它材料包括(i)含烯基官能团的有机硅，和/或(ii)含si-h基团的有机硅。所述有机硅可以是聚有机硅氧烷。包含烯基官能团的聚有机硅氧烷每分子平均具有至少一个与有机硅键合的烯基。在一个实施方案中，所述包含烯基官能团的聚有机硅氧烷每分子具有1-2个键合到硅原子上的烯基。在一个实施方案中，含si-h基团的有机硅每分子包括至少两个si-h基团。所述聚有机硅氧烷可用下式表示
m4km5lm6md4nd5od6pt4qt5rt6sqt。
其中：
m4＝r45r46r47sio1/2
m5＝r48r49r50sio1/2
m6＝r51r52r53sio1/2
d4＝r54r55sio2/2
d5＝r56r57sio2/2
d6＝r58r59sio2/2
t4＝r60sio3/2
t5＝r61sio3/2
t6＝r62sio3/2
q＝sio4/2
r45、r46、r47、r49、r50、r52、r53、r54、r55、r57、r59、r60独立地选自取代或未取代的具有1至60个碳原子的脂族、脂环族或芳族烃，所述烃任选地含有杂原子；
r48、r56和r61独立地选自氢或or63。
r51、r58和r62独立地选自任选地含有一个或多个杂原子如氧、氮、硫或含有有机硅烷基团的不饱和单价烃；
下标k、l、m、n、o、p、q、r、s、t为受以下限制的零或正数：2≤k+l+m+n+o+p+q+r+s+t≤1000。当m+p+s>1时，l+o+r＝0，并且当l+o+r>1时，m+p+s＝0。
所述组合物可以进一步包含固化抑制剂或阻滞剂。所述聚合抑制剂没有特别限制，并且可以根据特定目的或预期应用的需要进行选择。铂族金属催化剂的抑制剂在有机硅领域中众所周知。合适的抑制剂的实例包括，但不限于，烯属不饱和酰胺、芳族不饱和酰胺、炔属化合物、烯属不饱和异氰酸酯、烯属硅氧烷、不饱和烃二酯、不饱和酸的不饱和烃单酯、共轭的或分离的烯-炔、氢过氧化物、酮、亚砜、胺、膦、亚磷酸盐、亚硝酸盐、二氮丙啶等。用于所述组合物的特别合适的抑制剂是炔基醇和马来酸酯。合适的聚合抑制剂的实例包括但不限于马来酸二烯丙酯、氢醌、对甲氧基苯酚、叔丁基儿茶酚、吩噻嗪等。
所述组合物中要使用的抑制剂的量不是关键的，并且可以是将在室温下延迟上述铂催化的氢化硅烷化反应，而在中等升高的温度下，即室温以上25至125℃的温度下，并不防止所述反应的任何量。由于待使用的任何特定抑制剂的所需量将取决于含铂金属的催化剂的浓度和类型以及组分a和b的性质和量，因此没有可建议的具体量的抑制剂以在室温下获得特定的浴寿命。所述抑制剂的存在量可以为所述组合物的0至约10重量％，为所述组合物的约0.01重量％至2重量％，甚至为所述组合物的约0.12至约1重量％。在此如说明书和权利要求中的其它地方，数值可组合形成新的和可选择的或者未具体说明的范围。在一个实施方案中，所述组合物可以不含任何抑制剂组分。
所述组合物可以进一步包含助粘剂。对无机基质的各种有机官能的硅烷和硅氧烷助粘剂可用于该组合物中。合适的硅烷包括但不限于氨基硅烷、环氧硅烷、异氰脲酸酯硅烷、巯基硅烷、亚氨基硅烷、酸酐硅烷、羧酸酯官能化的硅氧烷等。也可以使用各种类型的助粘剂的组合。这样的组分通常通过金属催化的氢化硅烷化阻碍固化。合适的助粘剂包括但不限于各种氨基硅烷材料，如
所述组合物可以具有约2w/m·k至约14w/m·k、约4w/m·k至约12w/m·k，或约6w/m·k至约10w/m·k的热导率。可以通过tps500热盘仪器测量热导率。通过选择填料、填料浓度、选择填料物质的组合等，可以控制或调节热导率。在实施方案中，可以通过选择不同粒度的填料物质和通过以不同浓度水平使用不同粒度的填料来调节或控制热导率。
所述组合物可以表现出所需的硬度和伸长率性能。所述配制剂的硬度可以在肖氏e10至肖氏e90；肖氏e20至肖氏e80；肖氏e30至肖氏e70；甚至肖氏e40至肖氏e60的范围内。所述组合物在固化时可具有10％至60％；20％至50％；甚至30％至40％的伸长率。可以使用硬度计来测量伸长率。
所述组合物可以根据需要以各种形式提供。在实施方案中，所述组合物以油脂、灌封物、间隙填充物、密封剂、粘合剂或凝胶的形式提供。本领域技术人员将理解，这样的形式的性质是什么，以及需要什么样的其它成分或组分来提供这样的形式的组合物。当所述组合物不是可固化的时，所得到的热界面组合物可以配制成凝胶、油脂、粘合剂或相变材料，其可以在制造期间将各组分保持在一起，并在器件的操作期间保持热传递。
所述组合物可以用于各种应用和制品。在一个方面，本文提供了包含所述组合物的制品。所述组合物可以用在选自以下的制品中：电子制品、汽车制品、家用电器制品、智能电器制品、电信制品、保健制品、个人护理制品、农业制品、模塑制品、砖石表面、纺织品材料或家用护理材料。制品的非限制性实例包括发光装置、计算机装置、堆叠模具、移动电话、平板电脑、倒装芯片封装、混合记忆立方体、触摸屏、wi-fi装置、汽车技术hifi系统、硅通孔(tsv)器件和音频系统、太阳能加热的供暖中的热管和水箱之间的接头中、燃料电池和风力涡轮机中、计算机芯片、游戏机、数据传递装置的制造中、照明装置中、电池、外壳中、冷却器、热交换装置、导线、电缆、加热导线、冰箱、洗碗机、空调、蓄电池、变压器、激光器、功能性衣服、汽车座椅、医疗装置、防火保护、电动机、飞机和火车、作为3d打印材料的细丝、药物递送系统、透皮贴片、伤口愈合贴片、伤口敷料贴片、用于减少疤痕的贴片、透皮离子电渗疗法、用于组织工程的支架、抗微生物器件、伤口管理器件、眼科器件、生物插入物、假体、身体植入物、油漆、结构涂层、砖石涂层或船舶涂层、种子涂层、超铺展剂或控释肥料。
在一个实施方案中，其中使用组合物的制品是包括多个层的制品。所述组合物可以以任何合适的方式(例如粘合剂、填料等)用于相邻层之间。例如，所述组合物可以设置在至少两层之间的表面上。根据特定目的或预期应用的需要，所述组合物可以覆盖或填充给定表面的任何百分比。
在一个实施方案中，所述组合物可以用作热界面材料。如本文所用，“热界面组合物”是可用于将热从电气系统的高温区域传导出去的任何材料，并且可包括置于电气装置的散热器与发热部件之间的热界面材料(“tim”)或用于集成电路封装(即芯片)中的底部填充材料，以填充芯片与基底之间的间隙，并通过除去热循环期间产生的热来改善芯片中所用焊料的疲劳寿命。
可以使用本领域已知的任何合适的方法将所述组合物分配或施用到表面。这些方法包括但不限于在压力下的分配、印刷、刷涂、涂布等。印刷的实例包括但不限于模板印刷、丝网印刷、喷射印刷、3d印刷等。
在预期应用中所施加的组合物的厚度可以根据特定用途或预期应用的需要来选择。应当理解，厚度可以是0.01mm至15cm。
参考下面的实施例可以进一步理解本发明技术的各方面。
合成实施例：
实施例1.磺酸官能化的八甲基四环硅氧烷。
在三颈烧瓶中加入1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷(d4h)、α-甲基苯乙烯和铂催化剂。在氮气氛和搅拌下，在115℃下加热所得混合物。反应混合物的进程用1hnmr监测。反应完成后，将反应混合物在150℃真空汽提2小时以除去未反应的α-甲基苯乙烯，得到芳基取代的环四硅氧烷。
在30分钟内向上述芳基取代的环四硅氧烷中滴加氯磺酸溶解的二氯甲烷，同时在室温下搅拌混合物。芳基取代的环四硅氧烷和氯磺酸的摩尔比固定为1：8。将所得混合物再搅拌30分钟。反应的完成通过1hnmr确定，其中由对位取代的芳族质子峰的消失表明芳环的完全磺化。在低压下真空汽提反应混合物，得到20.6g磺酸官能的环四硅氧烷，为棕色粘性胶状物。
实施例2.带有乙烯基端基的磺酸盐官能的聚有机硅氧烷(mw～7500-9500g/mol，粘度约＜1pa·s)。
向5g实施例1中得到的磺酸官能的环四硅氧烷中加入250g八甲基四环硅氧烷(d4)和5.2g四甲基二乙烯基二硅氧烷(mvimvi)，并向该反应混合物中加入1.5重量％的浓硫酸，并在室温下搅拌该反应混合物。在达到～87％的平衡后，在70℃下用湿润的碳酸氢钠中和反应混合物。在低压下真空汽提反应混合物，得到作为可流动液体的具有乙烯基端基的磺化的有机硅。
实施例3.末端磺酸盐官能的聚有机硅氧烷(mw～30,000g/mol)。
在500ml三颈烧瓶中加入1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(mhmh)、α-甲基苯乙烯和铂催化剂。在氮气氛和搅拌下，在115℃下加热所得混合物48小时。由1hnmr中有机硅氢化物峰的消失表明氢化硅烷化反应完全。通过在150℃油浴上放置2小时，将所得混合物真空汽提以除去未反应的α-甲基苯乙烯，得到芳基取代的二硅氧烷。
在30分钟内向该芳基取代的二硅氧烷中滴加氯磺酸，同时在室温下搅拌混合物。芳基取代的二硅氧烷和氯磺酸的摩尔比固定为1:4。将所得混合物再搅拌30分钟。反应的完成通过1hnmr确定，其中由对位取代的芳族质子峰的消失表明芳环的完全磺化。在低压下真空汽提反应混合物，得到33.0g磺酸官能化的二硅氧烷，为棕色粘性油状物。
向8.3g磺酸官能化的二硅氧烷中加入468g八甲基四环硅氧烷(d4)，并在室温下搅拌混合物。在达到～87％的平衡后，在70℃下用湿润的碳酸氢钠中和反应混合物。在低压下真空汽提反应混合物，得到末端磺化的官能化的聚有机硅氧烷，为高度粘性胶状物。
实施例4.单磺酸盐官能的聚有机硅氧烷(mw～12,000g/mol，粘度<1pa·s)。
向52g实施例3的磺酸盐官能化的聚有机硅氧烷中，加入250g八甲基四环硅氧烷(d4)、3.65g六甲基二硅氧烷(mm)和相对于混合物总重量1.5重量％的浓硫酸，并在室温下搅拌反应混合物。在达到～87％的平衡后，在70℃下用湿润的碳酸氢钠中和反应混合物。在低压下真空汽提反应混合物，得到单磺化的有机硅可流动液体。
实施例5.带有乙烯基端基的磺酸盐官能的聚有机硅氧烷(mw～30,000g/mol，粘度约5-10pa·s)。
向5g实施例1中得到的磺酸官能的环四硅氧烷中加入414g八甲基四环硅氧烷(d4)和2.6g四甲基二乙烯基二硅氧烷(mvimvi)，并向该反应混合物中加入1.5重量％的浓硫酸，并在室温下搅拌该反应混合物。在达到～87％的平衡后，在70℃下用湿润的碳酸氢钠和己烷作为稀释剂中和反应混合物。在低压下真空汽提反应混合物，得到作为可流动液体的具有乙烯基端基的磺化的有机硅。
组合物：
尺寸在0.3-12μm之间变化的氧化铝填料购自sumitomo。尺寸为5-350μ且具有形态的氮化硼(bn)填料购自momentiveperformancematerials。
通过在thinky-行星式混合器中以2000rpm混合离子改性的润湿剂分子和填料30秒，配制非固化的油脂型导热性组合物。通过将配制剂置于70℃下24小时以实施填料的任何沉降，进行渗出研究。通过使用brookfield粘度计在可变转速下测量粘度来研究触变行为。用tp500s热盘仪器测定热导率(t/c，w/mk)数据。
通过在thinky-行星式混合器中以2000rpm混合乙烯基树脂、离子改性润湿剂、氢化物交联剂、扩链剂、铂催化剂和催化抑制剂30秒，配制导热性可固化组合物。表1中列出的组合物使用实施例2的离子改性湿润剂。向该混合物中逐步加入具有不同尺寸和形态的可变填料，并使用thinky-行星式混合器以2000rpm在每个步骤中混合30秒。通过将配制剂置于70℃下24小时以实施填料的任何沉降，进行渗出研究。将组合物脱气，然后在150℃固化，得到弹性体片材。在14psi的压力下压塑时进行固化。在instron上使用din535042s方法测定伸长率。用tp500s热盘仪器测定t/c或热导率数据。
表1-不可固化油脂样品的填料负载vs热导率
*球形形态
**片状形态
#附聚物形态
表2：可热固化配制剂中伸长率的改善:相对分布
*球形形态
**片状形态
#附聚物形态
*粒度范围为0.5至12μ的多个氧化铝和粒度范围为5至65μ的多个氮化硼。
上面已经进行了描述的内容包括本说明书的实施例。当然，不可能描述用于描述本说明书的各组分或方法的每一个可以想到的组合，但是本领域技术人员可以认识到本说明书的许多进一步组合和排列都是可能的。因此，本说明书意在包括落入所附的权利要求书精神和范围内的所有这样的可选方案、变化和变型。另外，对于详细描述或权利要求书中使用的术语“包括”，这样的术语旨在以类似于术语“包含”的方式是包括性的，如在权利要求书中作为过渡词语使用时解释的“包含”。
上述描述确认了包含离子改性硅氧烷的组合物的各种非限制性的实施方案。本领域技术人员和可以做出并使用本发明的人员可以想到各种改进。所公开的实施方案仅仅是用于是示意性目的并不旨在限制本发明的范围或权利要求中阐明的主题。