硅橡胶的主链由硅氧原子交替组成,具有有机和无机材料的共同优点,它在低温域内柔性好、生物相容性好、热稳定性好等特点使它在汽车和建筑工业、微电子、特种纺织品、医疗设备等领域被广泛应用。但是,由于硅橡胶分子链自由体积大,相互作用力弱,导致硅橡胶的气体阻隔性能差、机械性能差,使其应用领域受到限制。由此,硅橡胶的官能化修饰赋予其多样化的性能,且这项工作具有重要的意义。一般而言,硅橡胶可从化学以及物理两大方面进行改性。从化学修饰角度出发,链段中不同的官能团即可赋予硅橡胶不同的结构与性能;从物理改性角度出发,有机、无机填料以及其他聚合物常以共混的方式掺入硅橡胶基体中,制备多功能化的硅橡胶复合材料。本论文使用α,ω-双（3-氨丙基）聚二甲基硅氧烷（PDMS）作为主体材料,对其进行不同的官能化修饰,并加入氧化石墨烯（GO）和稀土制备了具有不同特性的复合材料,探究了官能化硅橡胶、硅橡胶/GO复合材料以及硅橡胶/稀土复合材料的结构以及性能,研究内容如下:（1）采用不同结构的异氰酸酯以及不同分子量的PDMS制备了不同脲基官能化的硅橡胶,最终确定用4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和PDMS（Mn=3000）作为单体合成脲基官能化硅橡胶,采用原位聚合的方式制备得到改性氧化石墨烯（i GO）/脲基官能化硅橡胶复合材料（i GO/MDI-PDMS 3000）。结果表明,i GO表面的异氰酸酯基团与官能化的硅橡胶分子链上氨基基团反应,使i GO作为交联中心将硅橡胶分子链连接起来,减少了GO的团聚,提高了GO与硅橡胶之间的相容性。当i GO的含量为0.03 wt%时,i GO/MDI-PDMS的力学性能达到最优;随着i GO含量增加,i GO的片层结构会使气体通过路径更加曲折从而使复合材料的气体阻隔性逐步提升,当i GO含量仅为0.07 wt%时,相比于普通硅橡胶,i GO/MDI-PDMS复合材料的气密性提高了约39.1%。（2）为了进一步提高硅橡胶的气体阻隔性能,采用两种不同的扩链剂（2-甲基-1,5-戊烷二胺（DY）和1,4-丁二醇（BDO））进一步对MDI-PDMS进行修饰,最终选用醇类扩链剂BDO制备了不同硬段含量的脲基-氨基甲酸脂基官能化硅橡胶（MDI-PDMS-BDO）和改性氧化石墨烯/氨基甲酸脂基-脲基官能化硅橡胶（i GO/MDI-PDMS-BDO）复合材料。测试结果表明,通过调控氨基甲酸脂-脲基官能化硅橡胶中的硬段含量,官能化硅橡胶的气体阻隔性能得到明显的改善。在此基础上,加入氧化石墨烯后,i GO/MDI-PDMS-BDO复合材料的硬段有序结构虽然受到影响,但与未加入氧化石墨烯的官能化硅橡胶相比,拉伸强度提高了29.5%;气体阻隔性能与纯硅橡胶相比提高了66%。且随着i GO含量的增加,i GO/MDI-PDMS-BDO的10%定伸强度越来越高。（3）采用PDMS与2,6-吡啶二羰基酰氯（Py）合成了Py-PDMS线性聚合物,并分别使用含有Eu3+和La3+的稀土金属盐制备了具有自修复功能的稀土/Py-PDMS配位型复合材料,研究了稀土种类、稀土比例以及不同修复时间、修复温度对稀土/Py-PDMS自修复型弹性体自修复性能的影响。结果表明,稀土Eu3+、La3+与Py-PDMS分子链中的C=O、C-N容易形成配位键,随着稀土离子的增加,复合材料的力学性能增加,断裂伸长率降低。当稀土Eu3+与Py-PDMS的配比为1:1时,力学性能以及气体阻隔性能最优;当稀土Eu3+与Py-PDMS的配比为1:3时,自修复效率可达到95%左右。