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多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)是一类新型的有机-无机杂化纳米化合物,具有优异的热稳定性、机械性能等。八乙烯基倍半硅氧烷(OV-POSS)作为一种带有功能性基团的POSS,研究以及应用价值巨大。POSS改性聚合物复合材料是一类新型有机-无机杂化材料,它具有聚合物和无机材料两者的优势,材料的总体性能更好。废旧橡胶的产生量与日俱增,如何有效的利用废旧橡胶成为关系节约能源、防止环境污染的重要问题。本文的主要内容包括:1.以乙烯基三乙氧基硅烷为原料,无水乙醇为溶剂,浓盐酸作催化剂,按水解缩合反应合成八乙烯基倍半硅氧烷,并对产物的结构进行表征;此外我们还初步研究了反应温度、时间、pH值对POSS产率的影响,得出结论,反应温度为40℃,反应时间5d,pH值为3的情况下,OV-POSS的产率最高。2.采用共混的方式制备了一系列CM/OV-POSS改性材料,在相同硫化体系下对比研究CM/OV-POSS改性材料与CM胶的硫化性能参数、力学性能、热机械性能、热稳定性能以及氧指数等。结果表明,随着改性胶料中OV-POSS用量增加,改性材料的硫化速度提高、硫化活化能相应降低;其硫化胶的拉伸强度逐步提高、断裂伸长率相应下降;硫化胶的储能模量和玻璃化转变温度相应提高;POSS改性CM硫化胶的热稳定性能和极限氧指数均优于CM硫化胶。3.将CM与再生橡胶(RR)共混,采用过氧化物DCP/TAIC硫化体系,对比研究CM胶与CM/RR共混材料的硫化性能参数,对比硫化物的力学性能、热机械性能、热老化以及热延伸性能,并对其微观结构进行观察。结果表明,随着再生橡胶用量增加,共混胶料的硫化速率降低,硫化密度同时也降低;其硫化物的拉伸强度、断裂伸长率随着再生橡胶含量的增加而相应下降;随着再生橡胶的加入,DMA曲线中出现了两个玻璃化温度转变峰,表明CM与再生橡胶两者不能完全相容;扫描电镜表明,相比CM硫化胶,共混硫化胶经过浓硝酸刻蚀后出现了明显的孔洞;热老化以及热延伸测试表明共混硫化胶的性能劣于CM硫化胶,同时也表明其交联密度劣于CM硫化胶。