p区元素(一):第13、14族

硅酮/硅氧烷聚合物(silicones)

/ SIL-i-cohnz /

硅酮是浴室密封胶、软质烤盘模具、医用导管和防水喷剂里那种富有弹性、能甩开水的东西。人们常把它和单质硅、或和岩石二氧化硅混淆,但硅酮又是另一回事:它是合成聚合物,主链不同于任何普通塑料。

硅酮(更确切地说是聚硅氧烷)的主链是硅、氧交替的原子链 -Si-O-Si-O-,正是让硅酸盐如此稳定的那种强 Si-O 连接,但每个硅上接着有机基团(通常是甲基 CH3)以封住剩余的键。典型的重复单元是 -O-Si(CH3)2-,给出聚二甲基硅氧烷(PDMS)。这种混合设计正是关键所在:无机的 Si-O-Si 主链热稳定、化学惰性、柔韧,且耐水耐紫外;而有机甲基则让材料呈油状、拒水、富弹性而非玻璃态。通过改变链长和交联程度,你可以横跨流体(硅油)、凝胶和弹性体(硅橡胶)。

硅酮之所以重要,是因为它把类硅酸盐 Si-O 键的无机坚韧性,与有机聚合物的可加工性架接起来。它们用作高温润滑剂和导热流体、拒水涂层、密封胶和填缝剂、电绝缘材料,并因异常的生物相容性而用于植入物、假体和医疗器械。它们干净地示范了主族无机化学——耐久的 Si-O 主链——如何支撑起我们当作日常塑料的材料。

聚二甲基硅氧烷 [-O-Si(CH3)2-]n 在极宽的温度范围内都保持自由流动的油态,远宽于相当的碳链油,因为柔韧、热稳定的 Si-O-Si 主链既抗“冻僵”又抗分解。

披着有机甲基外衣的无机 Si-O 主链:兼有硅酸盐的稳定性和聚合物的手感。

硅酮(含氧主链的聚合物)与单质硅(半导体元素)和二氧化硅(SiO2,矿物)不是一回事。把这三个词随意混用,是通俗写作中最常见的错误之一。

又称
polysiloxanessilicone polymers聚硅氧烷聚矽氧烷