乳聚丁苯橡胶(ESBR)是目前合成橡胶应用最广泛的一种,主要用于生产轮胎、胶管、汽车零部件等工业橡胶制品。由于乳聚丁苯是一种非结晶聚合物,分子之间的作用力小,在使用时需要添加一定量的补强剂,传统补强剂如炭黑、白炭黑。炭黑在补强的同时也提高了轮胎的滚动阻力,增加能耗,白炭黑作为新型补强剂,不仅能够降低轮胎的滚动阻力、提高轮胎湿地抓地能力,还使橡胶具有抗割划和抗撕裂性能,同时减少橡胶蹦花掉块现象。在国际环保组织和法规的要求下,人们希望采用白炭黑替代炭黑来降低滚动阻力,降低能耗。现在工业生产中一般采用机械共混法将白炭黑分散在橡胶中,但是白炭黑在橡胶中分散不均,极易自聚,同时生产过程中极易产生白炭黑粉尘污染,危害人们健康。本文采用原位乳聚技术制备白炭黑-丁苯橡胶复合材料,研究表明白炭黑在橡胶中分散均匀,同时在后期混炼加工的过程中不会出现白炭黑粉尘飞扬现象。在制备橡胶之前,首先对白炭黑进行表面改性处理,本文采用阳离子表面活性剂1831对白炭黑进行改性,然后采用DBP吸收值,红外分析、热失重分析、透射电镜分析等方法对改性白炭黑进行表征,结果表明1831能够改善白炭黑表面极性,使其亲油性提高。随后将改性白炭黑与单体一起加入反应釜制备白炭黑-丁苯橡胶复合材料,其中包括白炭黑乳化分散实验、转化率稳定性及控制实验、原位乳聚法白炭黑-丁苯橡胶与传统乳聚丁苯橡胶工艺对比等实验。制备一定转化率的丁苯橡胶,并对产物橡胶进行微观定量分析、橡胶分子量分析,对比白炭黑通过原位乳聚法与机械共混法合成白炭黑-橡胶复合材料分散性,同时对这两种方法合成的混胶进行动态力学性能分析。实验说明减小白炭黑的聚集度能够实现白炭黑乳化分散,同时添加不同份数的白炭黑对橡胶的微观结构、玻璃化转变温度(Tg)没有显著影响,并且原位乳聚法制备的白炭黑-丁苯橡胶复合材料的白炭黑分散度高。