聚硅氧烷
聚硅氧烷[1][2]（IUPAC：polysiloxane）又称聚硅氧[3]，旧称硅酮[4][5]（silicone），后者音译矽利康[6][7]，是由硅氧烷的重复单元组成的一大类聚合物，属于硅氧聚合物而具有硅原子与氧原子交替键合主链。聚硅氧烷外观通常呈无色油状或类似橡胶状，可用作密封料、黏合剂、润滑剂，也有医药、炊具、隔热和电气绝缘等的用途。
聚硅氧烷的化学式 [-R2SiO-]n，R 为 甲基、苯基等有机基团；整体结构由无机硅氧键骨架（...—Si—O—Si—O—Si—O—...）和以共价键与硅原子结合的支链有机基团 R 组成；通过控制其骨架的长度、有机基团的种类和骨架的交联，可得到具有不同性质的聚硅氧烷。从化学角度来看，聚硅氧烷并不寻常，因为它们具有无机主链骨架（仅由硅和氧组成），却具有有机聚合物的特性，也展现了有机硅化学的主要应用之一。
聚硅氧烷的形态多样，可以是液态的硅油[8]（silicone oil）、半固态的硅脂（silicone grease）或硅凝胶[9]（silicone gel），或是固态但具不同程度的柔软性及弹性的硅橡胶[10]（silicone rubber），也可以是刚性的硅树脂[11]（silicone resin）；但与硅胶（silica gel）成分、性质和用途都不同。
聚硅氧烷此命名并非指烷烃，而是指具有饱和硅氧骨架的结构，即硅氧烷（siloxane）的聚合物，而旧称“硅酮”（silicone = silicon + -one）是一误称，因为最初被发现时，当时误认为其氧原子是以这种“酮”的方式结合[12][13]。但是，硅酮此称呼仍沿用至今，且其音译“矽利康”已广为使用[14][15]，不过口语称的矽利康，常特指硅酮胶，而非聚硅氧烷这种材质。矽利康的台湾话读作 si-lí-khóng，其源自日语 シリコーン（sirikon）的发音。
聚硅氧烷树脂[16][17]（polysiloxane resin[18]）是主链由硅氧结构单元构成、硅原子上带有有机基团的树脂，其有许多异名或简称，如：聚硅氧树脂[19]、硅氧树脂[20]、有机硅树脂[21]、硅树脂[22][23]等等。
聚硅醚（polysilylether[24][25]，poly(silyl ether)，PSE[26][27]）是一种主链上含有Si—O—C键的聚合物，无毒且具有较好的热稳定性、较低的玻璃化转变温度、优异的低温柔韧性、良好的加工性能、阻燃性能等，尤其是聚硅醚中Si—O—C键在酸或碱性条件下能够水解或醇解，使其成为可降解、可回收弹性体，在材料科学和有机化学领域具有广阔的应用前景[28]。
性质[编辑]
聚硅氧烷最常见的种类为线性的聚二甲基硅氧烷（PDMS，一种硅油），次常见的是基于硅树脂分子形态基于树状或笼状硅氧键。
最有用的一些聚硅氧烷特性包括[29]：
- 硅橡胶配以适量的交联剂、 固化剂、催化剂及增强填料等后，可硫化得到良好的弹性体，适用温度区间大（-100～315 ℃），而且还耐气候老化，室外使用寿命可达100～150年。[30]
- 尽管没有亲脂性，硅氧树脂具有拒水性，可用作水密封
- 对氧气，臭氧气和阳光有很好的抗氧化能力
- 弹性
- 良好的电绝缘性，表面易受静电影响累积灰尘
- 防沾黏
- 稳定低化学活性
- 无毒
- 透气性：室温下（25°C）聚硅氧烷对气体例如氧气的渗透能力是丁基橡胶大约400倍，使得聚硅氧烷在医疗方面非常有用。
- 伸展性，耐候，耐酒精佳
- 可在土壤和进行燃烧来分解
化学术语[编辑]
在英语中，聚硅氧烷或硅酮（silicone）经常与硅（silicon）混淆，尽管聚硅氧烷含有硅原子，但其骨架并不只由硅原子单独组成，聚硅氧烷具有和单质硅完全不同的物理性质。
聚硅氧烷或硅酮的英文名称 silicone 由酮（ketone）衍生而来。二甲基硅酮（dimethylsilicone）具有与丙酮（acetone）相似的分子式，从而被错误的推断两者具有相似的结构。类似的术语还有硅烷（silane），名称由甲烷（methane）衍生而来。真正具有硅氧双键的 "硅酮" 并不存在。聚硅氧烷（polysiloxane）由于其早期的错误推断仍被称为硅酮（silicone）。
使用[编辑]
-
聚硅氧烷填缝剂可被运用在基本的气密与水密的密封胶
-
polydimethylsiloxane的化学结构（PDMS）。
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制模剂[编辑]
双组分聚硅氧烷也被运用在创造橡胶模具，以生产浇灌树脂、泡棉、橡胶以及低温合金。由于大部分的材料并不会附着在塑模的聚硅氧烷上，一般其所制成的模具不太需要脱模剂或是表面处理。
密封胶在建筑施工与维护上的应用[编辑]
单组分（one-part）聚硅氧烷一般应用在封闭缝隙、接口或是裂缝上，不论是专业型或是一般商用型都已被广泛的运用。而单组分密封胶是借由吸收大气中的水分来凝固，这种特性有助于现场的专业施作。如欲达到平整的密闭表面，一般可使用遮蔽胶带，甚者，许多专业的密封胶的施作人员常会配合使用木制的刮杓，这种手工制造并浸泡过稀释的肥皂水的刮杓是一种相当理想的工具，而一般的居家用户会运用湿的手指将玻璃压条导入聚硅氧烷的填缝剂里。
氨基甲酸酯（urethane）填缝剂也使用类似的方法，白色聚硅氧烷往往会在一段时间之后变黄。
聚硅氧烷橡胶的强度与可靠度在营造业里也已被广泛的认同。
由于任何些许的聚硅氧烷附着都会造成严重的漆料喷涂失败，自动车身的制造厂以及喷涂厂必须防止任何聚硅氧烷的污染，因此供应商或是承包商常常被要求要签署禁带任何聚硅氧烷入场的同意书。
在配管与机动车领域，聚硅氧烷常被使用为润滑剂，而车用火星塞的配线则常运用多层聚硅氧烷来做为隔绝，以避免因火花溅入相邻的导线所引发的不发火，同时减少了因电磁干扰所造成的引擎管理电脑干扰。在配管领域，聚硅氧烷油常被应用在水龙头或水管上的密封圈；在机动车领域，相较于其他的润滑剂，由于聚硅氧烷油耐高温及非水溶性的特质非常适合作为典型的刹车润滑剂，并大大的降低了腐化刹车垫的情况。
生活用品[编辑]
外用在人体的皮肤与头发上的化妆产品尚无毒性案例，但在整形外科植入人体已经发现有副作用。[31]硅树脂在台湾卫生福利部食品药物管理署被列为0.05g/kg剂量以下的食品添加物消泡剂。[32]在奶嘴、烤盘、杯子与保鲜盒等硅橡胶制品经过长期蒸煮使用后，表面可能遭到蚀刻或化学改性，分解产生塑胶微粒影响人体健康。[33][34]
参见[编辑]
参考文献[编辑]
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外部链接[编辑]
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- USNRC Information Notice 88-56 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- Silicone Polymers（Virtual Chembook, Elmhurst College）
- Science of Silicone Polymers （页面存档备份，存于互联网档案馆）（Silicone Science On-line, Centre Européen des Silicones - CES）
- Silicon Chemistry （页面存档备份，存于互联网档案馆）（Silicone Chemistry Basics, Dow Corning）
- Injection Molding of Liquid Silicone Rubber （页面存档备份，存于互联网档案馆）（SIMTEC Silicone Parts LLC）
- Damp Proof Course Information
- 硅橡胶翻模教学 （页面存档备份，存于互联网档案馆）