胎面胶在整个动态过程中长时间与不同路况接触,久而久之,轮胎由于应力集中现象以及分子链间长期摩擦引起持续高温现象都会使得大分子强度降低,从而导致材料的开裂直至失效。然而,对于天然橡胶（NR）复合材料,氧化石墨烯（GO）作为目前常见的工业原料,我们需从其本身探索,本着绿色发展的原则,从微观角度出发,探究其对橡胶复合材料性能的影响,为后续橡胶材料工业化的发展提供理论基础。（1）选用多层GO和少层GO作为基础填料,以天然橡胶为基体制备NR/GO复合材料,系统地研究不同层数的GO对橡胶复合材料性能的影响。结果表明,不同层数的GO对橡胶复合材料性能的影响也会随着填料的增加而产生变化,但整体变化则大致相同。当填料为0.5份时,相较于多层GO,少层GO填充的橡胶复材的撕裂强度提升9.2%,生热性能降低39.3%,耐磨性能提升10.2%。当填料为3份时,相较于多层GO,少层GO填充的橡胶复合材料的撕裂强度提升16.7%,生热性能降低47.6%,耐磨性能提升31.1%。（2）选用GO作为基础填料,借助纳米二氧化硅（Si O2）作为辅助填料,通过3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）表面修饰Si O2,并进行质子化处理等方式,构筑氧化石墨烯不同的层间作用,包括氢键、静电力和化学键相互作用,从而探究不同层间作用对橡胶复合材料的性能影响。结果表明,KH550改性Si O2,能够有效减弱填料的团聚现象。当GO的层间存在氢键和静电力,天然橡胶复合材料表现出良好的机械性能和磨耗性能。当GO与Si O2的质量比为5:1时,相较于GO的层间氢键作用,GO层间存在氢键与静电力填充的天然橡胶复合材料的拉伸强度提升5%,撕裂强度提升6.3%,磨耗性能提升4.7%,相较于NR/GO-Si O2,NR/GO/Si O2-NH3+的拉伸强度提升6%,撕裂强度无大差别,耐磨性能提升3%。（3）选用水溶性的含硫化合物2-巯基-1-甲基咪唑（MMI）作为GO的还原剂和改性剂,采用绿色高效的一步法还原并有机改性GO,,填料与天然胶乳通过胶乳共混法制备出高性能的橡胶复合材料（NR/MMI-GO）,同时设置抗坏血酸还原氧化石墨烯（r GO）为对照组,制备橡胶复合材料（NR/r GO）。结果表明,在每百克天然橡胶中加入0.5份填料,NR/MMI-GO表现出很好的拉伸及磨耗性能,并且远远高于同等份数下的NR/r GO。相较于NR/r GO,其拉伸性能提升15%,磨耗量下降29%。当填料份数为3份时,复合材料表现出优异的撕裂及导热性能,相较于纯NR,撕裂强度提升40%,相较于NR/r GO,导热率提升20%。