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侧链或末端碳原子上含有羧酸基的改性硅油即羧基硅油。其常见的侧链结构主要有：-（CH2）xCOOH，-（CH2）3S（CH2）2COOH，x=2～10。制备方法主要为含氢硅油与（甲基）丙烯酸、不饱和酸酯的加成反应或氰基硅油的水解反应。用双（氯甲基）四甲基硅氧烷与脂肪族二羧酸单钠盐先脱盐形成羧酸酯，再与D4平衡化或者D3、BuLi在THF中搅拌3h，再加入三甲基硅4（二甲基氯硅）丁酸酯反应也同样能制得羧基硅油，但后两种方法制得的羧基硅油结构与分子摩尔质量差别较大。