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环氧化天然橡胶（ENR）是含有环氧基团的极性橡胶，具有优异的气密性，与无机填料如硅酸盐的相互作用强烈，甚至可以与白炭黑等发生反应。因此本课题研究内容主要分两方面：(1) ENR50对累托石/丁苯橡胶（SBR）纳米复合材料的结构与性能，尤其是气密性的影响；（2）ENR50对白炭黑改性及其对白炭黑/SSBR复合材料结构与性能的影响。首先通过乳液复合法制备了累托石/ENR50纳米复合材料，TEM观察表明：累托石片层在ENR50中呈纳米级分散。随着累托石含量增加，纳米复合材料的定伸应力提高，但其拉伸强度、撕裂强度和气密性变化不大。其次研究了ENR50对乳液复合法制备的累托石/SBR纳米复合材料结构和性能，特别是气密性的影响。制备累托石/SBR/ENR50纳米复合材料的可行性依据是通过对SBR/ENR50并用胶性能的研究发现SBR和ENR50可以用硫磺硫化体系共硫化，并且ENR50可以使SBR硫化速度加快，拉伸强度、撕裂强度和气密性明显提高。通过动态热机械分析（DMTA）发现SBR和ENR50共混后形成两相结构，这种结构在累托石/SBR/ENR50纳米复合材料中也存在，对不含任何填料的SBR/ENR50共混胶进行TEM观察后发现随着ENR50含量增加，ENR50相最初以球形和椭圆形分散在SBR相中，接着ENR50聚集成长条状，当ENR50含量为50phr时两种胶形成共连续结构。结果表明，累托石/SBR/ENR50纳米复合材料的透气系数随ENR50含量增加非线性降低是由ENR50含量和相结构决定的，并且具备优异气密性的累托石/SBR/ENR50纳米复合材料可以被认为是有潜力用来制备轮胎内胎或者无内胎轮胎气密层的材料。然后将ENR50对累托石/SBR纳米复合材料的改性效果与界面剂丁吡橡胶（VPR）进行了比较。因为在用乳液复合法制备累托石/SBR纳米复合材料过程中，常用丁吡橡胶（VPR）作为界面剂增强SBR与累托石之间的界面结合。通过ENR50和VPR对累托石/SBR纳米复合材料性能影响的研究发现，与VPR不同，ENR50并不能改善累托石的分散情况。另外，加入ENR50和VPR都能使累托石/SBR纳米复合材料的硫化速度加快，拉伸强度、定伸应力、硬度、撕裂强度和气密性提高，并且在累托石/SBR纳米复合材料中同时加入ENR50和VPR时性能提高更加明显。DMTA测试结果发现，ENR50和VPR都能使纳米复合材料的储能模量和损耗模量提高。最后研究了ENR50、Si69与白炭黑之间的反应，发现ENR50与白炭黑的反应速度比Si69和白炭黑之间的反应速度慢。接着研究了白炭黑填充ENR25及ENR25/50共混胶复合材料性能，并且与白炭黑/SSBR复合材料进行比较后发现，经过热处理的白炭黑/ENR25/ENR50复合材料综合性能较佳，除生热较高以外，力学性能、耐切割性能和抗湿滑性能均较优，耐磨性能相当。之后对10phr ENR50改性白炭黑填充SSBR复合材料性能与Si69改性白炭黑效果进行了比较。发现用ENR50和Si69同时改性白炭黑添加SSBR时，复合材料的定伸应力明显比单独用Si69改性白炭黑添加SSBR的高。