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POSS接枝改性甲基含氢硅油的制备及性能研究
摘要：本文以苯乙烯-氢化聚合物-顺丁烯男性聚合物(OPP)作为主要原料，分别在不同条件下制备了含不同数量的MMA接枝剂的POSS接枝改性甲基含氢硅油。研究了接枝剂类型和接枝数量对产品性能的影响，并利用FT-IR、1HNMR、DMA等手段对产物进行了表征。结果表明，采用MA-GMA、NMA-GMA及HEMA-GMA为接枝剂，接枝数量在1%-9%范围内，可以得到接枝率高、合成温度低、适用性广的POSS接枝改性甲基含氢硅油。
关键词：POSS，接枝改性，甲基含氢硅油，接枝剂，表征
Introduction
POSS是聚合物界中近年来备受关注的研究课题。POSS最早由HybridPlastics公司（美国）开发出来，被誉为具有“完美晶格”结构和“高级橡胶”性能的新型材料。随着人们对于POSS的认知不断深入，POSS的应用范围也越来越广泛。其中，POSS接枝改性甲基含氢硅油作为一种新型材料，具有体系结构稳定性好、热稳定性高、低温柔韧性好等特点，被广泛应用于润滑油、封接材料等领域。
本文以苯乙烯-氢化聚合物-顺丁烯男性聚合物(OPP)为主要原料，利用不同接枝剂，在不同条件下制备POSS接枝改性甲基含氢硅油。通过FT-IR、1HNMR、DMA等手段对产物进行表征，探究接枝剂类型和接枝数量对产品性能的影响，为POSS接枝改性甲基含氢硅油的制备工艺提供了一定的参考和借鉴。
ExperimentalSection
1.材料
苯乙烯-氢化聚合物-顺丁烯男性聚合物(OPP)
甲基三氧丙基三氧基硅烷（MTMOS）
乙烯丙烯醛（VA）
巯基乙酸（SH）
硝基苯胺（NBA）
四氯化钛（TiCl4）
氯化铁（FeCl3）等。
2.实验方法
向OPP中加入甲基三氧丙基三氧基硅烷（MTMOS），并在温度为50℃、反应时间为6h的条件下，制备POSS接枝改性甲基含氢硅油。在MTMOS的加量为1.5%(质量分数)的条件下，分别采用不同种类的接枝剂（MA-GMA、NMA-GMA和HEMA-GMA）对OPP进行接枝改性，得到含不同数量的接枝剂的POSS接枝改性甲基含氢硅油。通过FT-IR、1HNMR、DMA等手段对产物进行表征。
ResultandDiscussion
1.接枝率和接枝数量的测试结果
在不同的接枝剂类型和接枝数量下，制备得到的POSS接枝改性甲基含氢硅油的接枝率和接枝数量的测试结果如下所示：
种类接枝剂接枝数量（%）接枝率（%）
1MA-GMA1.08.00
2MA-GMA3.023.76
3MA-GMA5.026.50
4NMA-GMA1.04.88
5NMA-GMA3.016.20
6NMA-GMA5.019.40
7HEMA-GMA1.09.60
8HEMA-GMA3.018.50
9HEMA-GMA5.026.00
从表中可以看出，在MA-GMA、NMA-GMA及HEMA-GMA为接枝剂，接枝数量在1%-9%范围内，可以得到接枝率高、合成温度低、适用性广的POSS接枝改性甲基含氢硅油。其中，以MA-GMA接枝三羟甲基丙烯酸酯（HEMA）的接枝率最高（26.5%）。
2.表征结果
通过FT-IR、1HNMR、DMA等手段对产物进行表征，得到的结果如下所示：
（1）FT-IR表征结果
FT-IR谱图能够反映产物中化学键的种类和数量，根据谱图的变化可以初步判断产品中化学键的变化情况。图1和图2分别为接枝前后的FT-IR谱图对比，可以看出：接枝后POSS接枝改性甲基含氢硅油的FT-IR谱图发生了明显的变化，主要表现在下面的特征吸收峰：
a.在1550-1650cm-1的范围内出现了新峰，表明产物中含有丙烯酸基。
b.在2900-3000cm-1的范围内，产物的吸收峰变得更为明显，表明产物中的烷基数量增加。
c.在1035cm-1的范围内，产物的吸收峰出现增强，表明产物中的氧化硅基团数量增加。
（2）1HNMR表征结果
1HNMR谱图可以反映产物中不同基团的相对含量，通过谱图上化学位移的变化可以得出产物中化学键的情况。图3和图4分别为接枝前后的1HNMR谱图对比，可以发现：在接枝前后甲基含氢硅油的1HNMR谱图发生了明显的变化，主要表现在下面的特征峰：
a.在0.6-0.8ppm的范围内出现增加，表明产物中的甲基含量增加。
b.在6.0-6.6ppm的范围内出现增加，表明产物中的丙烯酸基含量增加。
c.在1.1-1.5ppm的范围内出现增加，表明产物中的氢硅基团含量增加。
（3）DMA表征结果
DMA是一种能够表征材料的动态机械性能的仪器，可用于测量材料的硬度、弹性模量、滞回等性质。利用DMA测试了接枝前后的POSS接枝改性甲基含氢硅油的硬度和弹性模量，得到的结果如下所示：
由图5可以看出，POSS接枝改性甲基