硅氧(Siloxane)，又名硅，是指以Si-O-Si鍵為BOBBIN的一類化合物。可以是鏈狀、環(huán)狀或交聯(lián)的聚合物。硅氧烷是無色液體，可溶于水。其單分子形態(tài)為液體，聚合物則為彈性體，如硅橡膠。硅酮或其衍生物可在機(jī)械沖洗鹵化銀膠片時(shí)用作沖洗溶液的去沫劑，防止沖洗過程中溶液產(chǎn)生大量氣泡而影響效果。
硅氧烷結(jié)構(gòu)中四配位的硅原子為sp3連接的四面體結(jié)構(gòu)，Si-O鍵鍵長為1.64埃，Si-O-Si鍵鍵角為142.5°。硅氧烷骨架中Si-O鍵旋轉(zhuǎn)的位阻要比醚類小，這種特性導(dǎo)致硅氧烷玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低等性質(zhì)。
硅氧烷對熱和化學(xué)試劑穩(wěn)定，不被水潤濕，具有突出的耐老化性能、優(yōu)異的疏水性與電絕緣性，可用作防火劑、潤滑劑、防潮劑。例如，鏈狀硅氧烷具有高黏度和不揮發(fā)的性質(zhì)，低化學(xué)活性，并且絕緣，可用作填縫劑、潤滑劑等。
簡介
分子式： (R2SiO)x
性質(zhì)：含Si—O—Si鍵構(gòu)成主鏈結(jié)構(gòu)的聚合物。習(xí)慣上稱有機(jī)硅化物或聚硅醚，可以是線型、環(huán)狀或交聯(lián)的聚合物。
按產(chǎn)品應(yīng)用分類為硅油、硅橡膠和硅樹脂三大類。
合成硅氧烷的原料是硅烷SinH2n+2的衍生物。由R2SiCl2型有機(jī)氯硅烷水解可得線狀硅氧烷和環(huán)狀硅氧烷。用R2SiCl2與RSiCl3型有機(jī)氯硅烷水解、縮聚得交聯(lián)硅氧烷。
硅氧烷對熱和化學(xué)試劑穩(wěn)定，不被水潤濕，突出的耐老化性能、優(yōu)異的疏水性與電絕緣性。用作防火劑、潤滑劑、防潮劑。硅樹脂用于制造纖維增強(qiáng)材料。硅橡膠還用于膠黏劑及密封材料。
分類
聚硅氧烷的種類很多，按產(chǎn)品的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性能主要分為三類：
①硅油（改性硅油），為低分子量（一般在一萬以下）線型結(jié)構(gòu)聚合物，為了達(dá)到某些性能也會(huì)對分子結(jié)構(gòu)接枝改性。無色或淺黃色透明液體，憎水憎油,具有高的沸點(diǎn)和低的凝固點(diǎn), 耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性好,被應(yīng)用到各行各業(yè)作為化學(xué)助劑；其中最常見的是可用作各行各業(yè)的消泡劑，液壓油、高級潤滑油、填料表面處理劑和破乳劑，膠乳促凝劑，也可用作建材、紡織物、紙和其他許多物質(zhì)的防水/減水劑,塑料行業(yè)的潤滑劑、脫模劑，個(gè)人護(hù)理的頭發(fā)保濕劑，發(fā)泡聚氨中作穩(wěn)泡劑，農(nóng)業(yè)彩釉玻璃涂料行業(yè)中也可用作流平劑金字劑等，同時(shí)還是良好的電絕緣體。
②硅橡膠,是分子量很大（十萬級）的線型結(jié)構(gòu)聚合物。經(jīng)加填料及其他助劑、硫化后，可得彈性體，即硅橡膠。硅橡膠具有電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、生理惰性和在廣泛溫度范圍內(nèi)保持良好的彈性等特點(diǎn)；主要用于制造在高溫或低溫下使用的橡膠制品和整形術(shù)中需要的人造器官。
③硅酮沒藥樹，是含有活性基團(tuán)，可進(jìn)一步固化的線型結(jié)構(gòu)聚合物。可制耐熱的高級電絕緣漆（硅漆）、耐熱塑料（硅塑料）、層壓玻璃布和保護(hù)涂層等。
聚硅氧烷
聚硅氧烷也叫硅酮。低分子量聚硅氧烷的合成通常采用逐步聚合反應(yīng)。例如。二甲基二氯硅烷經(jīng)水解、脫水或脫氯化氫反應(yīng)就生成了聚二甲基硅氧烷：
二甲基二氯硅烷經(jīng)水解、脫水或脫氯化氫反應(yīng)
產(chǎn)物是環(huán)化低聚體和線型聚合物接近等量的混合物，而且它們之間存在著平衡關(guān)系。隨反應(yīng)條件不同，環(huán)化物含量可達(dá)20%～80%，主要為四聚體。往往在達(dá)到初始平衡后，向反應(yīng)體系中加入封端劑[(CH3)3Si]2O，使線型聚合物封端，以此穩(wěn)定產(chǎn)物比例。聚合反應(yīng)可以在酸性或堿性條件下進(jìn)行，堿性條件有利于生成分子量較高的聚合物，環(huán)化物的含量可以通過減壓蒸餾來降低。混合物產(chǎn)物是液體，可以直接應(yīng)用。
當(dāng)在上述反應(yīng)體系中加入三官能團(tuán)單體甲基三氯硅烷時(shí)，就可以生成非線型聚硅氧烷。產(chǎn)物從水層中分離后，在催化劑草酸鋅的作用下，可使環(huán)化物含量降低，并進(jìn)一步提高分子量。這樣得到的硅酮沒藥樹，在應(yīng)用時(shí)再加入堿性催化劑并加熱進(jìn)行交聯(lián)。
硅酮彈性體分為室溫硫化硅橡膠(RTV)(聚合度為200～1500)和加熱熟化硅橡膠(聚合度2500～1 1000)。后者是由環(huán)狀單體開環(huán)聚合得到。硫化和熟化與交聯(lián)都是同義語，但熟化一詞具有進(jìn)一步聚合和交聯(lián)的含義。單組份室溫硫化硅橡膠，是由端羥基聚硅氧烷、固化劑(甲基三乙酰氧基硅烷)和催化劑(月桂酸二丁基錫酯)組成，空氣中的濕氣可使交聯(lián)劑水解成CH3Si(OH)3和乙酸，前者可與聚硅氧烷在室溫下完成固化過程(式2—155)。
式2—155
雙組份室溫硫化硅橡膠的兩個(gè)組份是含乙烯基的聚硅氧烷和交聯(lián)劑(八甲基四硅氧烷)。其交聯(lián)反應(yīng)如下：
式2-156
在氯鉑酸或鉑的配位化合物催化作用下，硅H和乙烯基進(jìn)行加成反應(yīng)。在錫鹽催化作用下Si-H和Si～OH也可以反應(yīng)，并有H2放出。
聚硅氧烷在異常寬的溫度范圍(-100℃～250C)內(nèi)，能保持其物理特性。它的T。低至-127℃，因此具有杰出的低溫柔韌性。其次它耐高溫、耐氧化，在化學(xué)和生理環(huán)境中穩(wěn)定性好，其耐候性、斥水性及介電性能也好。聚硅氧烷的用途十分廣泛，液體產(chǎn)物被用作消泡劑、纖維憎水整理劑、表面活性劑、潤滑劑、真空脂和加熱油浴。沒藥樹被用作清漆、油漆、脫模劑、粘合劑及絕緣材料等。彈性體用作密封材料、電絕緣材料、墊圈及管子等，也可用作醫(yī)用材料，如人工心臟瓣膜、起搏器、接觸眼鏡和血漿瓶內(nèi)涂層等。與其它有機(jī)彈性體材料相比，硅酮彈性體強(qiáng)度比較差，所以加入填料增強(qiáng)更為重要。
參考資料 >
硅氧烷.中國大百科全書.2024-02-29