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硅橡胶是高性能合成橡胶中的重要一员，为了使硅橡胶适应更为苛刻的高温环境，提高硅橡胶热稳定性的研究被广泛开展。基于碳纳米管(CNTs)特殊的结构和优异的性能，将CNTs与高分子基体复合来提高复合材料力学、电导和热稳定性的研究也有很多报道。本论文采用―graft to‖方式，将笼型倍半硅氧烷(Polyhedral OligomericSilsesquioxane, POSS)接枝于CNTs上，制备CNTs-POSS，并将其与硅橡胶配合体系复合制备CNTs-POSS/SR复合材料。通过场发射透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、激光显微拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱分析(XPS)、热重分析(TGA)等表征CNTs的接枝效果及接枝量；利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、Raman光谱表征不同表面状态的CNTs在硅橡胶基体中的分散及其与基体的界面相互作用；通过与其他对照组的对比，研究了表面修饰对硅橡胶力学、导热、导电及热氧稳定性等性能的影响；通过分析复合材料热氧降解产物的变化，进一步研究了CNTs表面修饰对硅橡胶热稳定影响的机理。实验结果表明：利用CDI作为活化剂可以将POSS接枝到CNTs表面，接枝量约为20wt%。在CNTs表面修饰POSS后，CNTs-POSS在硅橡胶基体中呈现出良好的分散性，没有出现明显的团聚结构；CNTs与基体之间的界面相互作用增强，从而有效提高了复合材料力学性能。POSS对CNTs的包覆使得CNTs-POSS/SR复合材料导热性能有所提高，并且其体积电阻率相较于CNTs-COOH/SR仍维持在较高值。TG-FTIR结果表明，CNTs-POSS提高了硅橡胶热氧稳定性，使得硅橡胶热氧降解过程中成环反应变得困难，主链解扣降解受到限制。