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橡胶材料具有独一无二的高弹性，在国民经济和国防军工的诸多领域扮演着重要的角色。本文介绍了作者所提出的橡胶材料必须采用纳米颗粒进行增强的论点，阐述了研究发现的橡胶纳米增强的新机理——逾渗增强机理，采用分子模拟和实验相结合的方法论证了该机理的有效性；总结了作者发明和提炼的橡胶纳米复合材料制备的三项关键技术：橡胶乳液纳米复合技术、纳米颗粒原位改性分散技术和原位聚合生成纳米相技术，阐述了这三种方法的原理和技术关键，介绍了相关纳米复合材料(包括球形纳米颗粒、层状硅酸盐片层、碳纳米管和石墨烯等与橡胶纳米复合)的结构与性能；描述了三种纳米复合技术工业化过程的关键参数和装备，介绍了其大规模工业化的案例及高性能橡胶产品应用。