硅氧树脂

有机硅或聚硅氧烷是由硅氧烷（−R2Si−O−SiR2−，其中 R = 有机基团）组成的聚合物。 它们通常是无色油状物或橡胶状物质。 硅氧树脂用于密封剂、粘合剂、润滑剂、医药、炊具、隔热和电绝缘。 一些常见的形式包括硅油、硅脂、硅橡胶、硅树脂和硅填缝剂。

更准确地说，称为聚合硅氧烷或聚硅氧烷，有机硅由无机硅氧主链 (⋯−Si−O−Si−O−Si−O−⋯) 和两个有机基团连接到每个硅中心组成。 通常，有机基团是甲基。 材料可以是环状的或聚合的。 通过改变 -Si-O- 链长、侧基和交联，可以合成具有多种特性和组成的有机硅。 它们的稠度可能会有所不同，从液体到凝胶再到橡胶再到硬塑料。 最常见的硅氧烷是线性聚二甲基硅氧烷 (PDMS)，一种硅油。 第二大类有机硅材料以有机硅树脂为基础，由支链和笼状低聚硅氧烷形成。

F. S. Kipping 于 1901 年创造了硅酮一词来描述聚二苯基硅氧烷的分子式 Ph2SiO（Ph 表示苯基，C6H5），类比于酮类二苯甲酮的分子式 Ph2CO（他的术语最初是硅酮）。 Kipping 很清楚聚二苯基硅氧烷是聚合物，而二苯甲酮是单体，并注意到 Ph2SiO 和 Ph2CO 的对比性质。 Kipping 分子和酮类之间结构差异的发现意味着硅酮不再是正确的术语（尽管它仍然很常用），并且根据现代化学的命名法，术语硅氧烷更受欢迎。

硅氧树脂经常与硅混淆，但它们是不同的物质。 硅是一种化学元素，是一种坚硬的深灰色半导体准金属，其晶体形式用于制造集成电路（电子芯片）和太阳能电池。 硅氧树脂是含有硅、碳、氢、氧以及可能还有其他种类原子的化合物，具有许多截然不同的物理和化学性质。

含有硅-氧双键的化合物，现在称为硅烷酮，但配得上硅酮这个名字，长期以来一直被认为是气相过程的中间体，例如微电子生产中的化学气相沉积，以及通过燃烧形成陶瓷。 然而，它们极易聚合成硅氧烷。 A. Filippou 等人于 2014 年获得了xxx个稳定的硅烷酮。

最常见的是基于聚二甲基硅氧烷的材料，它是通过二甲基二氯硅烷的水解得到的。 这种二氯化物与水反应如下：

n Si(CH3)2Cl2 + n H2O → [Si(CH3)2O]n + 2n HCl

聚合通常会产生用 Si-Cl 或 Si-OH（硅醇）基团封端的直链。 在不同的条件下，聚合物是环状的，而不是链状的。

对于填缝剂等消费品应用，使用乙酸甲硅烷基酯代替氯甲硅烷。 醋酸盐的水解产生危险性较小的醋酸（醋中发现的酸）作为慢得多的固化过程的反应产物。 这种化学物质用于许多消费应用，例如硅胶填缝剂和粘合剂。

n Si(CH3)2(CH3COO)2 + n H2O → [Si(CH3)2O]n + 2n CH3COOH

聚合物链中的支链或交联可以通过使用具有较少烷基的有机硅前体引入，例如甲基三氯硅烷和甲基三甲氧基硅烷。 理想情况下，这种化合物的每个分子都成为一个分支点。 该工艺可用于生产硬硅树脂。 类似地，具有三个甲基的前体可用于限制分子量，因为每个这样的分子只有一个反应位点，因此形成硅氧烷链的末端。

当硅胶在空气或氧气中燃烧时，会形成白色粉末、炭和各种气体的固体二氧化硅（二氧化硅，SiO2）。 容易分散的粉末有时称为硅粉。 某些聚硅氧烷在惰性气氛下的热解是生产无定形碳氧化硅陶瓷（也称为聚合物衍生陶瓷）的重要途径。 以乙烯基、巯基或丙烯酸酯基团等功能性配体封端的聚硅氧烷已交联生成陶瓷前体聚合物，可将其光聚合用于通过立体光刻技术增材制造聚合物衍生陶瓷。

硅氧树表现出许多有用的特性，包括：

• 导热性低
• 低化学反应性
• 低毒
• 热稳定性（在 −100 至 250 °C 的宽温度范围内性能的稳定性）
• 防水并形成防水密封的能力。