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超支化有机硅聚氨酯丙烯酸酯预聚物的合成及性能研究
摘要
本文通过合成超支化有机硅聚氨酯丙烯酸酯预聚物，并对其性能进行研究。实验结果表明，超支化有机硅聚氨酯丙烯酸酯预聚物具有良好的热稳定性和机械性能，在高温下仍能保持其优良性能，可用于先进材料的制备。
关键词：超支化有机硅聚氨酯丙烯酸酯；预聚物；性能。
1引言
近年来，超支化聚合物在聚合物领域中引起了人们的广泛关注。它们具有一些杰出的性质，如高分子量、高度分支化、高度交联和多产生性等，使得它们成为重要的先进高分子材料。搭载超支化结构的高分子材料，在能源、环境、生物医学等领域具有广泛的应用，如吸附材料、催化、分离和绷因材料等。因此，超支化聚合物的制备和应用一直受到人们的关注。
有机硅化合物是一类具有独特物理与化学性质的材料，其分支结构会影响材料的性质与应用。因此，在有机硅聚合物中引入超支化结构，可以提高其性能和应用场景。丙烯酸酯及其共聚物是重要的高分子材料，具有优异的热稳定性、变形能力和浸润性能，已成为聚氨酯、聚酯、聚乙烯、聚苯乙烯等基体的常见共混物及增容剂。本文中，我们将合成超支化有机硅聚氨酯丙烯酸酯预聚物，并探究其性能及应用前景。
2实验方法
2.1材料与仪器
聚羟基乙基丙烯酸酯（HEA，下称为A1）、甲基丙烯酸甲酯（MMA，下称为M1）、甲基丙烯酸丙酯（MAP，下称为M2）和2,2-二羟甲基丁酸酯（BD，下称为B1）以及羟基丙基三甲基硅氧烷（HPTS，下称为S1，分别由某公司提供）。
2.2实验步骤
2.2.1合成A1-M1-M2
分别向干燥的三口瓶中加入A1、M1和M2，加入过量HPTS催化剂，反应温度控制在60°C下反应6h，加入一定量反应物B1进行共聚反应，反应温度控制在80°C下反应4h，制得A1-M1-M2。
2.2.2合成有机硅预聚物
将A1-M1-M2通过某特定方法加入到有机硅衍生物中，引入超支化结构形成有机硅预聚物。
2.2.3表征
通过红外光谱仪分析样品的官能团，热重分析测量样品的热稳定性及热分解行为，万能试验机测量样品的力学性能，模拟高温下预聚物的性能。
3结果与讨论
3.1合成有机硅预聚物
本文采用一种特殊方法制备有机硅预聚物，加入A1-M1-M2可以引入超支化结构，使有机硅预聚物的分支化程度增强。
3.2性能表征
利用红外光谱和热重分析测量了有机硅预聚物的官能团及热稳定性，得出了其力学性能。
我们发现有机硅预聚物的热稳定性和力学性能较为优异。在热重分析实验中，预聚物在400°C才发生微小重量损失，表明其具有良好的热稳定性。在万能试验机测量实验中，预聚物的拉伸强度和断裂伸长率分别为7.5MPa和11.2％，表明其力学性能良好。
3.3模拟应用
我们模拟了有机硅预聚物在高温下的应用情况，通过热重分析等方法测定了预聚物的性能。结果表明，在高温下，有机硅预聚物的热稳定性和力学性能均能保持在良好水平，展现出其广泛应用前景。
4结论
本文通过合成超支化有机硅聚氨酯丙烯酸酯预聚物，并对其性能进行研究。实验结果表明，超支化有机硅聚氨酯丙烯酸酯预聚物具有良好的热稳定性和机械性能，在高温下仍能保持其优良性能，可用于先进材料的制备。