近些年来,有机-无机杂化材料因其具有的优异的光、电、磁、热、生物惰性和物理机械性能受到研究者们的关注。石墨烯及其衍生物是一种新型的纳米填料,具有特殊的性能和可设计性,是许多杂化材料体系理想的填料组成之一。然而由于石墨烯片层间存在强烈的范德华力作用,其在相容性不良的聚合物基体中极易发生不可逆的团聚现象,导致其纳米层面上的优异性能的消失。为了得到石墨烯分散良好的聚合物体系,除了常见的熔融复合法、溶液复合法、乳液复合法之外,还出现了溶胶-凝胶法、原位复合法和无溶剂法。这些方法适用于不同的聚合物体系,都能得到石墨烯/聚合物复合材料。本论文为了得到石墨烯分散良好的石墨烯/聚合物复合材料,设计并制备了一种基于氧化石墨烯末端交联的有机硅聚脲弹性体,并对其进行了表征分析。研究了材料内部物理、化学作用对弹性体微观结构和宏观性能的影响。主要工作内容分以下两个部分:(1)采用阴离子开环聚合制备了氨基封端聚二甲基硅氧烷(ATPPDMS),并用其与异氰酸酯缩聚得到线型高聚物,探究了氢键对有机硅聚脲弹性体的影响。研究结果发现,极性脲基的引入使共聚物发生了微相分离。硬段组成为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的有机硅聚脲弹性体的拉伸强度随软段分子量增加而降低,断裂伸长率则相反,当软段ATPPDMS的分子量为1000 g/mol时,该有机硅聚脲弹性体的拉伸强度为5.8MPa,断裂伸长率为410%。当ATPPDMS分子量为3000g/mol,硬段组成为六甲基二异氰酸酯(HDI)时,该有机硅聚脲弹性体的微相分离结构适宜且具有最优异的综合性能,拉伸强度为3.8 MPa,断裂伸长率达到978%。(2)采用共价功能化制备了含异氰酸酯基的高反应活性的功能化氧化石墨烯(FGO),将其引入前一步工作制备的MDI基有机硅聚脲弹性体中,形成以氧化石墨烯(GO)末端交联的有机硅聚脲弹性体,探究了氢键和化学键对该新型有机硅聚脲弹性体的影响。研究结果发现,FGO分散在有机硅聚脲的非晶区,增加了基体和GO的界面作用,与极性聚脲链段共同构成该基体的交联网络。加入FGO能够有效提高该新型弹性体的力学性能。与纯的有机硅聚脲相比,仅仅加入0.1 wt%的FGO的有机硅聚脲弹性体的拉伸强度提高了 21.3%,断裂伸长率提升了 30.7%,同时还得到了更高的模量和更低的玻璃化转变温度(-122.5℃)。