有機聚矽氧烷,是一類以重複Si-O鍵為主鏈,矽原子上直接連接有機基的聚合物,通常對於矽酮膠來講主要包括矽油和107矽樹脂,也即是α,ω羥基封端聚二甲基矽氧烷。
歷史上,曾經稱聚矽氧烷為矽酮(silicone)。今日,可以將矽酮看做商品名稱。在中國習慣地將矽烷單體及聚矽氧烷統稱為有機矽,並稱聚矽氧烷液體為矽油,聚矽氧烷橡膠為矽橡膠。聚矽氧烷數值為矽樹脂。
聚矽氧烷的製備主要是通過矽官能團矽烷水解而得。矽官能矽烷容易水解,生成矽醇,後者脫水縮合後得到矽氧烷,他是製取聚矽氧烷最簡單有效的方法。
矽官能矽烷的水解速率不同,其中尤以滷素矽烷水解最易,最典型的是二甲基氯矽烷,其水解速度較快。
氯矽烷水解為吸熱反應,副產物氯化氫溶於水中卻是劇烈的放熱過程,通常放熱量大於吸熱量,故氯矽烷水解過程導致體系溫度升高。在酸和熱的共同促進下,生成的矽醇隨即脫水縮合成矽氧烷。
例如二甲基氯矽烷通過水解生成二羥基矽醇,二羥基矽醇在進行進一步的脫水縮合最終形成羥基封端聚二甲基矽氧烷,也即是我們通常所說的107矽橡膠。
對於傳統的107矽橡膠,其密度為0.98g/cm3,粘度從幾百到幾十萬不等。107矽橡膠是製作玻璃膠的基本原料,矽氧烷中Si-O鍵的鍵長是0.164±0.003nm,導致其鍵能較大,耐熱性很好,通常用107製備的矽酮膠能夠耐200度以上的高溫,這是許多橡膠不具備的優勢。
根據熱力學計算,在聚二甲基矽氧烷中,甲基可以自由圍繞Si-O鍵旋轉,而分子體積大,和內聚能密度低,減少了空間位阻,導致聚二甲基矽氧烷的玻璃化溫度低,表面張力及表面能低,溶解度參數低及介電常數低等特點。
聚二甲基矽氧烷具有十分強的透明性,這為製作透明矽酮膠提供了條件。