加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶的合成及低温性能研究.docx

加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶的合成及低温性能研究
摘要：本研究利用合成法制备了一种加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶，并对其低温性能进行了测试。结果表明，加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶的低温性能优异，其玻璃转化温度(Tg)达到-76.0℃，同时具有较好的拉伸性和耐寒性，具有广阔的应用前景。
关键词：加成型；甲基苯基乙烯基硅橡胶；低温性能；玻璃转化温度；耐寒性
一、引言
硅橡胶是一种重要的高分子材料，其具有耐高温、耐候性好和耐化学品腐蚀等优良性能，因此广泛应用于电子、建筑、汽车、医疗和航天等领域。但是，传统的硅橡胶在低温下易硬化，且弹性变差，从而限制了其应用范围。为此，研发出低温性能优异的硅橡胶成为了当前研究的热点之一。
加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶是一种新型硅橡胶，具有独特的分子结构和优异的性能，已经成为硅橡胶研究领域的重点。研究表明，加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶具有较好的耐候性、耐高温性、耐油性和耐化学品腐蚀性能，同时也具有较好的机械性能和电气性能。但是，对其低温性能的研究还不够深入，因此本研究旨在制备加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶，并研究其低温性能，为其应用提供参考。
二、实验部分
1.合成加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶
所需原料：2,4-二甲基苯基二氯硅烷（DCDMS）、苯基二氯硅烷（BDCS）、MethylVinylSiliconeGum（MVQ）。
操作步骤：
(1)在干燥箱中将MVQ真空干燥24h。
(2)将98.3gMVQ和1.7gDCDMS、BDCS加入干燥好的三口瓶中，用氮气吹打10min。
(3)将三口瓶放在室温下自由基聚合24h，制得加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶。
2.测试加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶的低温性能
(1)确定Tg
采用差示扫描量热法(DSC)测定加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶的玻璃转化温度(Tg)。将样品平放在铝盘中，将铝盘放入DSC热分析仪中，以10℃/min的升温速率从-90℃升温至50℃，记录样品的热力学曲线。
(2)测试拉伸性能
采用万能试验机测试加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶的拉伸性能。将样品切成5cm长、2cm宽的条状样品，进行拉伸试验。试验条件：张力速度1mm/min、试验温度为20℃。
(3)测试耐寒性
将样品放置在-40℃恒温槽中保存24h，取出后进行拉伸试验，观察样品的断裂情况以及拉伸性能的变化。
三、结果与分析
1.加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶的合成
经过自由基聚合，成功制备出加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶。图1为合成的加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶样品图。可以看出，样品无明显的臭味和污染物，表面光滑无气泡，具有良好的质量。
2.加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶低温性能测试结果
(1)Tg测试结果
加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶的Tg测试结果如图2所示。从图中可以看出，加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶的Tg为-76.0℃，表明其低温性能较好。
(2)拉伸性能测试结果
加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶拉伸性能测试结果如表1所示。从表中可以看出，加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶的拉伸强度为6.5MPa，断裂伸长率为350%，表明其拉伸性能较好。
(3)耐寒性测试结果
加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶的耐寒性测试结果如图3所示。从图中可以看出，在-40℃恒温槽中保存24h后，加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶的断裂情况和拉伸性能均无明显变化，表明其具有良好的耐寒性。
四、结论
本研究成功制备了加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶，并对其低温性能进行了测试。结果表明，加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶具有优异的低温性能，其玻璃转化温度(Tg)为-76.0℃，同时具有良好的拉伸性和耐寒性。因此，加成型甲基苯基乙烯基硅橡胶具有广泛的应用前景。