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基础的硅酮生产以及硅氧烷聚合
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前面我们讨论了硅酮的起源以及“直接加工”。现在让我们看看化学工业中更多的细节。
对于硅工业中的基础原材料是硅石，一种丰富的以沙的形式存在于自然界的资源。在道康宁公司，硅石在碳热熔炼处理中被转变为硅原子：
SiO2 + 2C -> Si + 2CO.
聚合
硅元素与氯化甲基在流动床反应器进行直接反应，产生了一定分布的甲基氯化硅产品。 |  |
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| 氯化硅被加以蒸馏或纯化，并且主要的产品-二甲基氯化硅(CH3)2SiCl2
与水发生反应（水解）生成了聚二甲基硅氧烷低聚体： [Me2SiO]n。 整个过程是独立的：通过甲醇与HCl反应再生氯化甲基市的氯离子的以循环使用。因此，仅有可利用的原材料和有用的产品出现在该循环之中，正如这里所给出的： |
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在水解反应中同时形成了线性及环状硅氧烷低聚体。这就是形成硅酮产品的基础材料。
转变过程称之为聚合。在酸或碱催化剂存在的条件下，发生开环和/或缩聚反应形成了硅流体。在这个反应过程中，正如平衡给出的那样，SiO 键连续的发生断裂并形成了一系列的剧烈反应，这些剧烈反应包含了环状和线性片断，在最终达到平衡的时候形成了分子结构。
使用像六甲基二硅氧烷衍生物的端基封闭剂对分子量进行控制。这可以用公式简单的标示出来l [Me2SiO]n
+ Me3SiOSiMe3 -> Me3SiO[Me2SiO]n
SiMe3 硅氧烷流体。
通过测量反应中三甲基与而甲基的比例可以得到分子量以及最终性能，如粘度。样品硅酮流体需要经过与其它单体或填充物的进一步处理，以获得交联网络树脂及不同的弹性体。这个复杂的环形链平衡过程被广泛地加以研究并了解了硅氧烷聚合的机理。可以使用一些综合性参考文献。 |
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一般形式
硅氧烷聚合物以多种形式出现-流体、凝胶体，弹性体以及树脂，并具有广泛的应用。
硅酮流体是可用三甲基硅烷基团封端的聚二甲基硅氧烷或PDMS的直链。PDMS流体具有所有的粘度——从像水一样的液体到难以处理的流体。所有这些都是不溶于水的。可以使用在聚合物主链的任意位置存在有机官能团的添加剂对PDMS流体进行进一步的改性。 |  |
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硅酮凝胶体是轻微交联的PDMS流体，交联是通过三官能团硅烷，例如CH3SiCl3
，形成一种T型接枝硅酮结构或是通过一个主链上的Si- viny 基团与另外一个主链上的氢键之间发生反应形成的。这些硅氧烷之间的化学连接产生了三维网状结构，使得PDMS
不需要重排就可以发生膨胀而产生粘结效果。
硅酮弹性体是比凝胶体更为复杂的交联流体。同时，在母体中只有少量的自由流体。像无定形的硅石的填充剂经常被加入到母体材料中以增大网络间的作用力并且从而增加产品的强度。
硅酮通过引入占优势的三及四官能团的单体，例如CH3SiCl3，形成重度的交联网络。通过改变接枝和线性硅氧烷的比例以及附着在硅酮上的官能团，使得生产的硅酮的物理性能可以为不同的应用而发生改变。 |
了解更多：
资料来源:
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W. Noll, Chemistry and Technology of Silicones, Academic Press, New
York (1968).
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T.C. Kendrick, B. Parbhoo, J.W. White, “Siloxane Polymers and Copolymers,”
in The Chemistry of Organic Silicon Compounds Pt2 (edited by S. Patai
and Z. Rappoport), 21, p1289-1361, John Wiley, Chichester (1989).
-
S.J. Clarson, J.A. Semlyen, Siloxane Polymers, Prentice Hall, New
Jersey (1993).
-
J.W. White, R.C. Treadgold, “Organofunctional Siloxanes,” in Siloxane
Polymers (edited by S.J. Clarson and J.A. Semlyen), 4, p193-215, Prentice
Hall, New Jersey (1993).
-
W. Gardiner, J.W. White, “Specialty Silicones as Building Blocks for
Organic Polymer Modification,” in High Value Polymers (edited by A.H.
Fawcett), Royal Society of Chemistry, Cambridge (1990).
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M. Brook, Silicon in Organic, Organometallic and Polymer Chemistry,
John Wiley and Sons, New York (2000).
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