可精准调控的铂基催化剂：硅橡胶储存稳定性与热降解行为的双重控制

为解决铂催化剂(Pt)在液体硅橡胶(LSR)中活性过高导致储存稳定性差及高温热稳定性不足的问题，重庆团队通过合成含磷单功能硅氧烷(PMS)和磷修饰MQ硅树脂(PSR)，系统研究了P:Pt比例、功能化时长及M/Q比对催化剂活性的调控机制。研究证实PSR可提升LSR在800℃下的残炭率18.99%，并通过配体稳定原子分散Pt提升高温催化效率，为高性能硅橡胶开发提供新策略。

　　

在弹性材料领域，液体硅橡胶(LSR)因其优异的加工性能和化学稳定性被广泛应用于医疗器械、汽车密封等领域。然而，其核心交联反应依赖的铂催化剂(Pt)存在两大痛点：常温下过度活跃导致储存期缩短，高温下易聚集失活。传统均相抑制剂如马来酸二烷基酯虽能延缓反应，但无法解决高温稳定性问题；而非均相载体封装又面临铂泄漏风险。如何实现催化剂活性与稳定性的双重调控，成为行业亟待突破的技术瓶颈。

重庆研究团队创新性地将目光投向具有三维球形结构的MQ硅树脂——这种由单功能(M)和四功能(Q)硅氧烷单元构成的高分支材料，兼具表面硅羟基可修饰性和与LSR的相容性。通过设计含磷配体的单功能硅氧烷(PMS)，并将其共价锚定至MQ树脂骨架，构建出磷修饰硅树脂(PSR)载体系统。研究采用傅里叶红外光谱(FTIR)追踪PMS合成过程，结合扫描电镜-能谱联用(SEM-EDS)和电子探针微区分析(EPMA)解析磷元素分布，通过转子无硫硫化仪评估抑制性能，并利用热重-红外联用(TG-FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)探究高温催化机制。

材料合成与表征
通过DPPBA与M^go
M^go
的环氧开环反应成功制备PMS，FTIR证实1690 cm^-1
处羧基特征峰消失，验证了磷配体的引入。以此为基础合成的PSR系列材料，其磷含量通过改变PMS投料比实现精准调控。

抑制性能调控机制
研究发现PSR对铂催化剂的抑制效果呈现三重依赖性：(1)当P:Pt摩尔比达20:1时，体系室温储存期延长至未改性样的5倍；(2)功能化时长影响磷配体在MQ树脂表面的接枝密度，48小时处理的样品表现出最优抑制-活性平衡；(3)M/Q比为0.8的PSR载体因硅羟基空间位阻最小，可实现铂原子的高度分散稳定。

高温性能突破
TG分析显示PSR改性LSR在800℃残炭率提升18.99%，TG-FTIR证实磷配体促进有机物向Si-O-Si无机网络转化。XPS分析残炭中Pt 4f轨道结合能位移表明，PSR通过强配位键有效抑制铂原子高温聚集，使其在800℃仍保持催化活性。

这项发表于《Polymer Degradation and Stability》的研究，首次实现了通过单一载体材料同步调控铂催化剂的常温抑制与高温稳定性能。其创新点在于：(1)建立P:Pt比例-功能化时长-M/Q比的三维调控模型；(2)揭示磷配体对铂原子高温分散的稳定机制；(3)开辟硅树脂载体在催化-热降解协同调控的新应用路径。该技术有望推动LSR在航空航天耐高温密封件、长期植入式医疗器械等高端领域的应用突破。