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近年来航空航天领域飞速发展,航空航天器和发动机对结构效率的要求不断提高,这对热防护材料及其结构设计提出了巨大的挑战,因此开发隔热的耐高温材料以实现对关键组件的保护就显得尤为重要。当航天器暴露于中等热通量大约2分钟或在较高温度(500-800oC)下时,通常利用聚合物基热防护材料提高相应部件的性能极限。其中硅橡胶弹性体性能优异,用途广泛,其物理和化学特性介于普通聚合物和无机物之间,分子网络中化学键作用力强,具有低线性烧蚀率,高产气量,高残留碳量和良好粘结性能。除此之外,硅橡胶弹性体还具有独特的耐高温性和耐低温性,因此其具有作为热防护材料的潜力。针对目前相关领域的实际需求,本课题以α,ω二羟基聚二甲基苯基硅氧烷作为基体制备完成了一种室温固化的耐热硅橡胶。选用与基体硅橡胶相容性良好的笼型倍半硅氧烷(POSS)从分子水平提高基体硅橡胶分子的刚性,进而提升其耐热性和机械性能。探究结构不同的三羟基异丁基POSS,八羟基POSS,八氨基POSS,八乙烯基POSS分别与硅橡胶共混后硅橡胶热性能及机械性能的变化,其中POSS的加入比例分别为1 wt%,3 wt%,5 wt%。通过对比四种POSS对硅橡胶性能的影响结果,分析了并阐述了不同POSS与硅橡胶之间的相互作用机理,从分子结构的层次解释了硅橡胶性能改变的原因。实验表明八氨基POSS对基体硅橡胶的性能提升最大,它的引入将基体硅橡胶的最大分解温度提升了18%;800oC质量残留率提升了37.1%。硅橡胶的耐热性受固化行为的影响很大,因此为了获得硅橡胶的最佳性能,本课题结合文献资料优选了几种固化剂、催化剂与硅橡胶在室温下作用,探究硅橡胶固化的条件。通过对不同固化体系与硅橡胶之间相互作用的实验结果进行分析总结,探究硅橡胶固化的原理。从硅橡胶的固化原理出发,合成制备两种硅橡胶室温固化剂G1、G2,在不需要借助有机锡的催化作用下实现硅橡胶的固化成型。同时,本课题总结并对比了依据文献优选的固化体系与自行制备的两种固化剂的实验效果,进一步对硅橡胶的固化机理进行探讨。发现实验合成的G1性能最为优异,与硅橡胶在室温下作用,表干时间仅为6-8 h,并且将硅橡胶的最大分解温度提升至710oC,800oC质量残留率提升了62.3%。