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有机硅聚合物以Si-O-Si为主链,具有优异的高温性能、热氧化稳定性和抗辐射性,因其特殊的性能在航空航天、电子、化工等领域作为首选材料。随着科学技术发展和现代航空航天材料的需要,对材料耐高温性能、阻尼性能提出了更高的要求。因此需要对聚硅氧烷结构进一步设计,引入耐高温的杂原子对材料机械性能有明显的改善,因而对含有杂原子的有机硅聚合物的研究显得尤其重要。本文以苯基硼酸为硼源,通过缩合反应、Piers-Rubinsztajn反应、平衡化反应制备了一系列不同结构的聚硼硅氧烷(PBS)并经硫化制备得到PBS弹性体,由于硼原子进入分子主链,形成键能较高的Si-O-B键,提高了材料热稳定性。此外在PBS结构中,Si-O-B中的硼原子可与相邻分子链中的氧原子形成硼/氧弱键合相互作用,提高了分子之间的相互作用,硼元素还具有稳定自由基的作用,增加了聚合物的热稳定性。探索了 PBS热稳定性、动态力学性能等与分子微观结构的关系,本文主要开展了如下研究工作:(1)以苯基硼酸与不同结构的羟基封端聚硅氧烷为原料,经缩合反应合成一系列不同结构的PBS。通过红外、核磁、旋转粘度仪等分析测试方法对PBS的结构进行表征分析。研究结果表明,反应温度为160℃、反应时间为3 h时合成的PBS分子量高、稳定性好;从热重分析结果来看,与端羟基聚硅氧烷相比,不同结构PBS的热稳定性均有所提升,其中由2000 mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷与苯硼酸缩合得的聚硼硅氧烷(PBS-1)热稳定性提升最为明显,其5%失重温度、10%失重温度均提升了 25℃以上。(2)将不同结构的PBS经硫化制备得到PBS弹性体,对不同结构PBS高温硫化胶的结构及性能进行了详细分析。通过Piers-Rubinsztajn法合成PBS,经过红外、核磁等分析手段表征其结构。通过分析Piers-Rubinsztajn反应与缩合法对PBS热性能的影响,由Piers-Rubinsztajn反应制备PBS热稳定性较差。与甲基苯基硅橡胶(PMPS)相比,甲基苯基聚硼硅氧烷橡胶(PBS’-4)热降解区间向高温方向移动,最大热失重温度为539℃,热性能较为优异。(3)以高分子量的甲基苯基聚硅氧烷(PMPS)、二苯基聚硅氧烷(PDPS)和苯基硼酸为原料,通过平衡聚合合成了甲基苯基聚硼硅氧烷(PMPBS)、二苯基聚硼硅氧烷(PDPBS),并经过硫化制成弹性体。探讨了不同B:Si 比对PMPBS、PDPBS的分子链结构及机械性能、热性能的影响。研究结果表明,B:Si分别为1:150、1:300时PMPBS、PDPBS热性能提升最为明显。通过分析缩合法与平衡聚合法对PBS热性能影响,得知缩合法制备的PBS热稳定性最为优异。