1.4 性能測試
    凝膠含量測定:將樣品切成薄的碎片，稱取2g左右，用銅絲網(wǎng)包起，先用無水乙醇洗滌數(shù)次然后置于真空干燥箱中烘24H至恒重，冷卻至室溫后稱量W1，然后將其置于索氏提取器中用苯作溶劑抽提48h，取出樣品用無水乙醇洗滌數(shù)次，在真空干燥箱中80e干燥至恒重，冷卻后稱量W2。
     凝膠含量(%)=W2W1@100%
     力學(xué)性能測定:拉伸強度按GB/T528-1998測定，拉伸速度為500mm#min-1;撕裂強度按GB/T529-1999測定，邵氏A型硬度按GB/T531-1999測定。
     紅外吸收光譜:用細銼刀挫微量樣品，用溴化鉀壓片法制樣，進行紅外吸收光譜掃描。
2.1 輻照產(chǎn)物紅外光譜分析
     甲基乙烯基硅膠大分子鏈和TMPTMA中都含有雙鍵，在高能射線的作用下雙鍵容易被打開，形成單體自由基，進而與大分子鏈斷裂形成的自由基發(fā)生反應(yīng)。因此，通過觀察雙鍵和其它鍵的特征吸收峰的變化情況，可以研究硅橡膠分子結(jié)構(gòu)隨輻射劑量變化的情況。

      由圖1可以看出，在1620cm-1處的C=C鍵的特征吸收峰隨著輻射劑量的增大而減弱，說明體系的C=C鍵由于高能射線作用而斷開參與了交聯(lián)反應(yīng)。另外，在1100cm-1處的S-iO鍵特征吸收峰也隨著吸收劑量的增加而減弱，證明在雙鍵打開的同時，大分子鏈中的S-i O鍵也斷開重排，促進交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生，使體系迅速形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，降低了輻射所需劑量，提高了交聯(lián)效率。
2.2 敏化劑和輻射劑量對體系凝膠含量的影響
     硅膠的交聯(lián)程度可以用輻射后生成的凝膠含量來表征。一般來說，凝膠含量越高，硅橡膠的交聯(lián)密度也越高。添加不同質(zhì)量分數(shù)的敏化劑TMPTMA，研究硅橡膠在不同輻射劑量的情況下的凝膠含量如圖2所示。

     從圖2可以看出:
(1)添加了敏化劑TMPTMA之后，體系交聯(lián)所需的劑量明顯降低，而且在低劑量區(qū)，相同劑量的情況下，凝膠含量增加明顯。這是因為TMPTMA是三官能團不飽和單體，有3個雙鍵，在輻射作用下，引發(fā)的單體自由基和臨近的大分子鏈上的自由基發(fā)生鏈反應(yīng)，單體在反應(yīng)中會與大分子鏈發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移產(chǎn)生大分子自由基，多官能團單體參與了自由基的反應(yīng)，形成了交聯(lián)的/橋梁。
(2)隨著TMPT-MA的含量增加，體系凝膠含量明顯提高，但加入量為2%的時候，凝膠含量的增加的趨勢已經(jīng)明顯變緩，且在輻射劑量高于40kGy之后，敏化劑用量的提高對凝膠含量的變化影響不大，綜合考慮，敏化劑的用量在2%左右為宜。
(3)隨著輻射劑量的增大，體系的凝膠含量明顯增加，在40kGy左右時，體系的凝膠含量達到最大，此后，隨著輻射劑量的提高，凝膠含量有下降的趨勢，這可能是在高劑量的輻照下，輻射降解大于輻射交聯(lián)，體系的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)開始被破壞。
     用Charlesby-Pinner公式[7](s+s1/2=p0/q0+1/q0L1D)(式中:S-溶膠含量(%)，p0，q0-分別為單位劑量(10kGy)降解度和交聯(lián)度，L1-數(shù)均聚合度，D-輻射劑量)處理上面所得結(jié)果，得到溶膠含量S+S1/2和輻射劑量倒數(shù)1/D的關(guān)系曲線如圖3。

從圖3中可以看出，添加敏化劑TMPTMA后，體系的輻射交聯(lián)規(guī)律與Charlesby-Pinner公式偏差較大，S+S1/2和1/D不呈線性關(guān)系。表明加入TMPTMA之后，體系的輻射交聯(lián)不符合無規(guī)交聯(lián)規(guī)律，因為無規(guī)交聯(lián)規(guī)律基于聚合物的分子量分布為正態(tài)分布的假定，而添加了相對小分子質(zhì)量的TMPTMA之后，使被輻照體系的初始分子量分布變寬，所以產(chǎn)生偏差。圖3還表明，加入敏化劑后，輻射交聯(lián)傾向增大，輻射交聯(lián)效率隨劑量的增加而降低。用陳-劉-唐公式[8]:D(S+S1/2)=1/qc0L1+(a0/qc0)D1/2(式中:A0為常數(shù))處理上面實驗數(shù)據(jù)得到結(jié)果見圖4。如圖4所示，用此修正后的公式處理實驗數(shù)據(jù)，則得到線性關(guān)系較好的曲線圖，陳-劉-唐方程能夠較好的適用于加入敏化劑的體系。利用上面兩個方程分別作出不加敏化劑的和加入TMPTMA的體系在各自圖上的所得截距，兩個截距相比即可求出qc0/q0(反映了敏化劑的強化輻射交聯(lián)效率)值,通過qc0/q0值可以進一步討論敏化劑的強化交聯(lián)效率。
從表1中可知:
(1)隨著輻射劑量的增大,體系的交聯(lián)程度增加,交聯(lián)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加緊密,拉伸強度和撕裂強度逐漸提高,在40kGy左右時,加入TMPTMA體系的拉伸強度和撕裂強度分別達到913MPa和2116kN#m-1,表現(xiàn)出了較好的力學(xué)性能,并且在40kGy左右的斷裂伸長率為650%,保持了硅橡膠優(yōu)良的彈性特點。而在40kGy之后,體系的力學(xué)性能開始下降,這是因為隨著輻射劑量的增加,體系輻射降解
趨勢逐漸大于輻射交聯(lián),體系交聯(lián)結(jié)構(gòu)破壞。
(2)與不加敏化劑的體系相比,TMPTMA的加入明顯促進了交聯(lián)程度的提高,在相同輻射劑量的情況下大大提高了硅橡膠的拉伸強度、撕裂強度和斷裂伸長率,同時它降低了相同劑量下的產(chǎn)品硬度(在40kGy時,不加敏化劑的邵氏A型硬度為4514,加敏化劑的為3516),可以為低硬度(30~40)硅橡膠制品研究提供參考。

2.3 敏化劑和輻射劑量對體系力學(xué)性能的影響

                                  結(jié) 論
(1)加入量為2%的多官能團單體TMPTMA對甲基乙烯基硅橡膠的輻射交聯(lián)具有較好敏化作用,降低了體系交聯(lián)所需劑量,提高了交聯(lián)密度,體系的輻射交聯(lián)規(guī)律不符合Char-lesby-Pinner公式,用陳-劉-唐公式修正后可以得到較好的線性關(guān)系。
(2)隨著輻射劑量的增加,甲基乙烯基硅橡膠的凝膠含量迅速增大,在輻射劑量為40kGy時體系的拉伸強度和撕裂強度分別達到913MPa和2116kN#m-1,綜合力學(xué)性能較好。
(3)當(dāng)輻射劑量超過40kGy后輻射降解明顯,體系網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞,凝膠含量和力學(xué)性能開始下降。