硅基烯烃交联分子GMA-nMVC的构建及其对热塑性硫化胶(TPV)阻燃-力学协同增强机制研究

（编辑推荐）本研究创新性地将四甲基四乙烯基环四硅氧烷(MVC)引入烯烃交联结构，合成新型硅基阻燃剂GMA-nMVC。该材料在20 wt.%添加量下使TPV复合材料极限氧指数(LOI)达30.2%，UL 94 V-0级阻燃，同时拉伸强度提升48.3%，断裂伸长率达987.7%。其硅氧烷柔性链段与强成炭能力展现出磷-氮-硅多元素协同效应，为开发高阻燃/高力学性能TPV提供了新策略。

　　

Highlight
通过将四甲基四乙烯基环四硅氧烷(MVC)引入由无水哌嗪和乙烯基磷酸形成的烯烃交联结构，成功合成新型硅基烯烃交联分子GMA-nMVC。其中GMA-15%MVC凭借最优组分比例，显著提升了热塑性硫化胶(TPV)复合材料的阻燃性和机械性能。

Materials
乙烯基磷酸(VPA)由Myriota公司提供，无水哌嗪(PI)购自东京化学工业株式会社。三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)来自山东兄弟科技，硅基交联剂MVC及溶剂由北京Mreda科技公司供应。TPV基材(6390N-GRD)由中国JLOPTA公司提供。

Synthesis of silicon-based alkenyl-crosslinking molecule GMA-nMVC
GMA-nMVC的制备过程...

Structural characterization
图2显示了GMA-15%MVC的红外光谱。3058 cm^-1处吸收峰对应=C-H伸缩振动，2960 cm^-1为-CH₃特征峰，1600 cm^-1处为C=C键振动峰，而1086 cm^-1的强峰证实了Si-O-Si键的成功引入。值得注意的是，产物中3058 cm^-1和1600 cm^-1特征峰的消失，证实了乙烯基团参与交联反应。

Conclusion
通过GMA与MVC反应，成功构建了系列硅基烯烃交联分子(GMA-nMVC)。其中GMA-15%MVC使TPV获得30.2%的LOI值和UL-94 V-0评级，同时热释放峰值降低23.7%，残炭量增加3.8倍。其硅氧烷柔性链段如同"分子弹簧"，在提升材料韧性的同时，形成的致密炭层如同"纳米防护罩"，实现了阻燃-力学性能的协同飞跃。