硅橡胶是先由环状的硅氧烷开环聚合制备线型聚硅氧烷,再通过硫化交联,形成有机硅弹性体,按照常温下的形态,硅橡胶通常分为固体硅橡胶和液体硅橡胶两类。常见硅橡胶,包括液体硅橡胶的分子量较大,硫化体系粘度大、固化速度较慢,这些问题限制了有机硅弹性体在3D打印、纳米压印、狭窄空间灌封等领域的应用,因此,探索硅橡胶的新合成方法、新硫化技术使其适用于快速加工方式成为研究热点。由于硅橡胶优异的性能与功能,其在3D打印、纳米压印等方面的应用受到越来越多的关注,受到硅橡胶粘度和硫化交联方式的影响,相关研究多集中于添加改性剂改变硅橡胶前驱体的触变性,或是将硅橡胶与光固化树脂混合,分阶段固化等方法,这些方法都无法完全满足应用的需求。因此,开发硅橡胶新的合成、交联体系,特别是粘度低、固化快的反应体系的研究具有十分重要的现实意义。本论文基于上述背景,设计构建了低粘度、固化快的硅橡胶合成、交联体系。设计思路为首先合成含两个硅氧烷环的化合物,再将其与环硅氧烷单体进行原位开环共聚,化合物既作为反应单体参与开环反应,又作为交联剂使聚合物体系发生交联,进而实现体系由低粘度的环硅氧烷单体快速固化为硅橡胶。具体开展了以下研究工作:首先设计并制备了含两个硅氧烷环的化合物。通过四甲基四乙烯基环四硅氧烷、含氢双封头的硅氢加成反应成功制备了 1,3-二（四甲基三乙烯基环四硅氧烷）四甲基二硅氧烷（V4-MM-V4）。液相色谱表明产物纯度达91.17%,并通过质谱、红外光谱、1H-NMR、13C-NMR等确定其分子量与结构。其次采用原位聚合的方式,以D4与V4-MM-V4为单体,进行阴离子开环共聚和阳离子开环共聚两种体系直接制备硅橡胶。两种开环体系相比,阳离子开环共聚体系具有更快的反应速度且反应条件更加温和;而阴离子开环共聚体系得到的聚合物分子量更高,硅橡胶的力学性能更佳。随着V4-MM-V4用量增加,硅橡胶样品的交联密度增加,交联链比重增加,悬尾链和自由链的比重下降;硅橡胶样品的拉伸强度表现为先增大后减小,阴、阳离子开环共聚硅橡胶拉伸强度最佳的样品分别为B30-0.5（2.11MPa）、A30-1.5（1.44MPa）;硅橡胶样品的玻璃化转变温域变宽,结晶熔融峰消失,低温使用性能改善;样品在35℃～400℃出现失重,但样品的10%失重温度在500℃附近,表现出良好的耐高温性能。随着填料用量增加,硅橡胶样品的聚合物分子量逐渐减小,同时自由链比重增加;阴离子开环共聚体系中填料炭黑用量达30份时,制得的硅橡胶样品内部炭黑间相互接触形成填料网络,样品的导热性能和导电性能迅速提升。最后,基于阳离子开环共聚体系初始粘度低、聚合速率可调的特点,对原位共聚硅橡胶在纳米压印、光电器件封装等领域的应用进行了试验。环硅氧烷原位共聚交联体系具有极低的初始粘度,且通过增加催化剂用量和提高温度,可以加快体系反应速率至20s完成固化。SEM测试显示,经卷对平热压印得到的硅橡胶样品表面具有清晰的微纳米图案;微纳米图案提高了硅橡胶的疏水能力,使样品的水接触角较空白样提高了 25.4%。采用原位共聚硅橡胶封装的钙钛矿太阳能电池空气稳定性和光照运行稳定性得到了明显提升,原位共聚硅橡胶呈现对电池器件极佳的密封性能。