制备兼具高强度、高模量和优异韧性的橡胶材料一直是高分子弹性体研究领域的热点,开展相关研究不仅对发展橡胶材料强韧化理论具有重要的科学意义,而且对于传统橡胶材料的高性能化和拓展应用领域具有十分重要的工程价值。本文通过一种简单高效的引入离子牺牲键的方法制备了具有优异综合力学性能的丁腈橡胶材料,对其结构-性能关系与流变行为进行了较为系统的研究。主要工作如下:1.通过将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸（AMPS）、氧化锌（ZnO）与过氧化二异丙苯（DCP）同时引入到丁腈橡胶（NBR）中,并经热压硫化制备了含有共价键和离子键交联点的杂化交联NBR。对杂化交联NBR的网络结构进行的系统表征结果表明,AMPS成功地接枝到了 NBR大分子主链上,且AMPS与ZnO发生化学反应形成了磺酸根离子-锌离子的离子相互作用;杂化交联NBR中的离子键交联点可以有效提高其交联密度。2.由AMPS与ZnO形成的离子键交联点可以显著提高NBR硫化胶的综合力学性能,包括断裂强度、杨氏模量和韧性。系统考察了各种因素对杂化交联NBR力学性能的影响。当AMPS与ZnO的投料质量比为1:1时,杂化交联NBR的力学强度最佳。当DCP用量较少（2phr以下）时,随AMPS和ZnO含量增加,杂化交联NBR的综合力学性能逐渐增强并在8 phr左右时达到最大值。作为AMPS与ZnO反应产生的副产物,水对杂化交联样品力学性能的影响极小,可忽略不计。循环拉伸测试的结果表明杂化交联NBR中的离子键具有良好的动态可逆性。研究结果表明,这种引入牺牲离子键增强的方法也能适用于其他弱极性二烯烃橡胶,如异戊二烯橡胶。3.通过动态力学分析（DMA）研究了杂化交联NBR的流变行为,建立了其交联结构与力学性能之间的关系。此外,探索了温度、应变等外界条件对体系中离子键交联点的影响。频率扫描结果表明引入离子键后杂化交联NBR的交联网络更加完善,网链运动受限更严重,其松弛变慢。不同温度下的应变扫描及高温下的时间扫描结果表明,杂化交联NBR中的离子键交联点会在较高的温度或/和较大应变下先于共价键发生破坏,其破坏和重建具有较好的可逆性。基于离子牺牲键的热机械响应性和恢复能力,杂化交联NBR具备一定的形状记忆功能。