溶聚丁苯橡胶是现在胎用橡胶市场中的重要组成之一,非常契合当前“绿色轮胎”对橡胶性能的期望,符合其环境友好,节能等相关要求。然而单纯从橡胶品种上而言,没有哪一类橡胶能够单独完全符合橡胶“魔三角”的要求,橡胶的低滚阻与抗湿滑无法共存的特点阻碍了溶聚丁苯向高性能胎面胶的道路发展。想突破这一困境,我们需要着眼于橡胶和填料的复合改性,同时结合橡胶自身改性,填料的改性,来研制优秀的橡胶纳米复合材料。轮胎中使用的橡胶通常通过纳米填料来增强,而本世代最常用的轮胎胎面胶纳米填料是纳米二氧化硅,它不仅可以增强橡胶强度,而且在过往的研究中被证明可以降低轮胎的滚动阻力从而降低油耗。然而,由于二氧化硅颗粒在其表面上存在大量的硅羟基,这些基团所带来的的极性使其难以分散在非极性的橡胶基质中。硅烷改性剂是通用于改性二氧化硅并改善其分散性的有效助剂,但是由于硅烷偶联剂与二氧化硅上的硅羟基之间发生缩合反应,因此在纳米二氧化硅/橡胶复合材料的制造过程中会散发大量挥发性有机化合物（VOC）。这些挥发性有机化合物会严重危害环境和工人的健康。在本论文工作中,制备了具有不同环氧度的环氧化溶液聚合的丁苯橡胶（ESSBR）,并将其用作大分子偶联剂,旨在完全消除VOC。对丁苯橡胶进行环氧化改性,首先提高了橡胶的极性,使其与极性填料更加亲和,并且可以有效调和抗湿滑和低滚阻不能兼得的矛盾。主要工作如下:（1）使用甲酸与过氧化氢配合的体系作为环氧化剂对溶聚丁苯橡胶进行环氧化,经过探索,成功制备了一系列不同环氧度的环氧化溶聚丁苯橡胶,并且探究了丁苯橡胶分子结构对反应的影响,也探究了反应条件如时间和温度以及各反应物变量对反应的影响。研究了不同环氧度的ESSBR的抗湿滑性能和低滚阻表现,发现当环氧度达到8%时,其抗湿滑和低滚阻特性不亚于硅烷改性剂的效果,但是高环氧度的橡胶加工性变差,所以作为大分子偶联剂使用。（2）制备了具有不同环氧度的环氧化溶液聚合的丁苯橡胶（ESSBR）,并用作大分子偶联剂,旨在完全消除VOC。傅里叶变换红外光谱（FTIR）和核磁共振（NMR）分析表明,不同环氧度的ESSBR成功合成。当用ESSBR部分取代SSBR时,纳米二氧化硅可以很好地分散在橡胶基质中,这通过佩恩效应和TEM分析得到证明。动态和静态力学测试表明,与TESPD改性的二氧化硅/橡胶纳米复合材料相比,二氧化硅/ESSBR/SSBR/BR纳米复合材料具有更好的性能,并且没有VOC排放。ESSBR非常希望取代传统的偶联剂TESPD,从而获得无挥发性有机化合物排放的高性能二氧化硅/橡胶纳米复合材料。（3）用聚醚胺D400改性氧化石墨烯（GO）,制备了环氧化溶聚丁苯橡胶（ESSBR）/GO/D400复合材料,并对其结构和性能进行研究。结果表明:GO片层在ESSBR/D400/GO复合材料中比在ESSBR/GO复合材料中明显团聚减少,片层分散更均匀且和橡胶分子链的结合性更好;ESSBR/D400/GO复合材料比ESSBR/GO复合材料有更好的拉伸强度,定伸应力,断裂伸长率,抗湿滑性能和气密性。