与液体润滑剂相比,固体润滑剂在高温高压等恶劣条件下具有更优异的性能,不同的有机或无机材料如聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、氧化石墨烯、硫化钨、硫化钼、氮化硼、氟基十戊氟辛酸十八胺盐和氟化镧已被报道应用于润滑剂中。但是这些润滑剂大多数对环境有害,在降解后会释放有毒物质破坏环境。生态摩擦学是研究摩擦体系或化合物及其对环境和健康的负面影响的解决问题的科学。在此观点中,硅油由于其对人体无害、具有良好的介电性、防潮性以及低廉的价格,因此硅油被认为是一种作为润滑剂的好选择。而硼砂,通常在工业和日化用品中用作固体润滑剂和润滑添加剂。它在金属拉丝、切割金属制品、作为助熔剂、陶瓷材料添加剂和化妆品等方面具有十分广泛的应用。基于这些特性,硼砂常被添加入硅油来提高润滑剂的摩擦性能,虽然硼砂可以降低摩擦系数,但是其较低的热稳定性影响其在高温的应用。因此,我们需要制备一种新型的固体润滑剂,使其包括以下特性:1)对身体健康;2)具有良好的热稳定性;3)具有比硼砂更优异的润滑性能。因此我们使用甲基三乙氧基硅烷（MTES）制备了微米及纳米尺寸的刚性倍半硅氧烷微球PMSQ,并使用不同长度的烷基对其进行改性。这些固体粉末状的PMSQ微米球（P-MPs）和纳米球（P-NPs）被长烷基链成功修饰,并经检测分析是一种优秀的新型杂化材料并解决了以上三点需求。在向硅油添加少量产品后,其摩擦系数（COF）降低,改善了硅油的摩擦性能。本文中,合成了五种不同的改性PMSQs并作为固体润滑剂应用于硅油中,并对它们的热稳定性和摩擦性能进行了评估。在第2章中,通过MTES水解制备窄粒径分布的PMSQ微球（P-MPs）,将10-十一烯酸乙酯与三乙氧基硅烷硅氢加成制得S2E11,并通过水解反应将其接枝到P-MPs微球表面。其尺寸分布、结构、热稳定性通过差光散射（DLS）,红外光谱（FTIR）,核磁共振氢谱（1H-NMR）,扫描电镜（SEM）,X射线能谱（EDS）和热重分析（TGA）进行检测。结果显示经S2E11改性的P-MPs（MP-MPs）作为一种新型的润滑油添加剂,可以改善硅油的摩擦性能。与硅油相比,添加0.4 wt%MP-MPs降低了 58.4%的摩擦系数,而添加0.4 wt%的硼砂仅降低42.7%,说明MP-MPs在润滑硅油方面的性能优于硼砂。并且作为高热稳定性的润滑剂,MP-MPs在200℃时的失重率比硼砂减少33%。在第3章中,通过调整搅拌速率以及表面活性剂的用量,制备了具有良好PDI 分布的 PMSQ 纳米粒子,通过 Zeta Nano Sizer、SEM、FTIR、EDS 和 TGA分析进行测试。由于MP-NPs粒子尺寸小、比表面积大,因此在硅油中比MP-MPs粒子具有更好的润滑性能。与硅油相比,添加0.3wt%MP-NPs的摩擦系数降低了 65.26%,优于硼砂。并且MP-NPs在200℃时的失重率比硼砂减少32.3%。在第4章中,将油酸乙酯（EO）与三乙氧基硅烷硅氢加成制得S2EO,并分别与P-MPs和P-NPs接枝得到油酸改性的P-MPs-S2EO和P-NPs-S2EO。通过FTIR、1HNMR、SEM、EDS和TGA分析,确定了纳米和微米粒子成功接枝并进行结构表征和分析。当在硅油中添加0.3 wt%的P-MPs-S2EO和0.2 wt%P-NPs-S2EO时其摩擦系数最低,分别下降了 80.51%和93.23%。P-MPs-S2EO和P-NPs-S2EO在润滑性能上高于硼砂37.97%和50.51%,并且两种材料在200℃时的失重率比硼砂减少33%。,因此可以大幅度提高硅油的润滑性能。在第5章中,油酸经氯化和酰胺化制得了长21个碳链的N-（3-三乙氧基甲硅烷基丙基）油酰胺（OAm）。OAm与P-NPs接枝制备得到P-NPs-OAm。其结构和热稳定性通过FTIR、SEM、EDS和TGA分析确定。当在硅油中添加0.2wt%的P-NPs-OAm时其摩擦系数下降了 57.63%,其润滑性能比硼砂高14.91%。并且P-NPs-OAm在200℃时的失重率比硼砂减少32.1%。上述研究表明长碳链改性聚甲基倍半硅氧烷可以有效改善硅油的摩擦性能,其中P-NPs-S2EO的改善效果最好。