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本论文以聚有机硅倍半氧烷为研究对象，从经济环保、简便实用制备方法为出发点，开发了以烷基三烷氧基硅烷为原料单体的绿色合成方法，得到具有透明、耐热、高硬度的聚有机硅倍半氧烷材料。研究了聚有机硅倍半氧烷在梯度热场下的热解行为，制备了性能优异的聚有机硅倍半氧烷改性的聚甲基丙烯酸甲酯杂化材料。论文研究内容主要点如下：
1.以烷基三烷氧基硅烷原料单体，以水为反应介质，加入适当的催化剂催化水解、缩聚反应，该方法得到的PMSQ和PVSQ均具有适中的分子量，分子量分布窄的低聚物，制备条件经济环保、简便易操作、反应可控，反应条件温和，避免凝胶生成。
2.分别以甲基三烷氧基硅烷(MSQ)、乙烯基三烷氧基硅烷(VSQ)为原料则分别得到甲基硅倍半氧烷和乙烯基硅倍半氧烷低聚物，由此进一步制备的交联聚合物TGA分析表明，PMSQ和PVSQ具有优异的耐热性能，在氮气气氛中，750℃的失重量低于10％；通过红外和核磁分析表明，PMSQ和PVSQ具有笼形、梯形结构和准笼形、准梯形结构；
3.在渐变的温度梯度场下热解聚甲基硅倍半氧烷(PMSQ)薄膜，制备得到化学组成由有机向无机梯度渐变的表面。PMSQ薄膜表面的化学组成沿其长度方向逐渐改变，使其表面能随之改变，而表面结构的细微变化也促进了水滴在表面的浸润，两个因素的共同作用使得梯度表面显示出由疏水向亲水转变的特点。PMSQ梯度表面使得我们可以观测到其整个裂解现象，；
4.利用聚乙烯基硅倍半氧烷(PVSQ)易溶于甲基丙烯酸甲酯及其乙烯基侧基可聚合的特点，与甲基丙烯酸甲酯进行自由基本体聚合，得到了聚乙烯基硅倍半氧烷(PVSQ)改性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)杂化材料。杂化材料综合性能优异，其可见光区透光率高达93％，玻璃化转变温度较纯PMMA提高了5-22℃，其中12 wt％的PVSQ改性PMMA材料玻璃化转变温度高达140℃，分解温度(失重5 wt％所对应的温度)提高了50-100℃，表面硬度及耐磨损性能也明显提高，杂化材料的结构及聚合反应的机理通过FT-IR、NMR及索氏抽提等实验进行了表征，表明形成了共聚物；方法简单，原料普通易得，对实现高性能聚甲基丙烯酸甲酯材料的规模制备和实际应用具有重要的价值；
5.利用聚甲基硅倍半氧烷(PMSQ)比聚乙烯基硅倍半氧烷(PVSQ)耐热性更好及硬度更高的特点，制备了聚甲基-乙烯基共聚硅倍半氧烷，进一步用于改性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，杂化材料具有优异的综合性能，其可见光区透光率在90-92％之间，玻璃化转变温度较纯PMMA有明显提高，6 wt％的P2M2VSQ改性PMMA材料玻璃化转变温度达130℃，分解温度提高50-100℃。