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本课题研究目的是制备丁基尼龙热塑性硫化胶取代传统的热固性丁基橡胶,作为轮胎气密层材料。此种材料兼具丁基橡胶的高阻隔性能和塑料的热塑性,在高温下可以重复加工成型；应用于轮胎气密层可以有效地降低轮胎质量,提高轮胎保压性能,达到节能环保的目的。本论文确定了丁基尼龙热塑性硫化胶的增容体系；探索了填充体系和加工工艺对丁基尼龙热塑性硫化胶微观结构与性能的影响；并且解决了丁基尼龙热塑性硫化胶的成型和后期黏合问题。主要研究成果如下：1.丁基橡胶与尼龙是完全不相容的聚合物。橡塑两相相容性好坏直接关系到两相的界面粘合、橡胶相的剪切破碎、最终相态、相态翻转等复杂过程是否能够成功实现。本课题选用了三种反应型增容剂PP-g-MAH、SEBS-g-MAH和POE-g-MAH进行实验,比较它们对BIIR/PATPV力学性能与微观相态的影响,结果表明PP-g-MAH增容效果较好；并且通过进一步研究确定了PP-g-MAH的最佳用量为10phr。2.本课题研究了添加剂包括填料和增塑剂的加入对BIIR/PATPV结构与性能的影响。研究发现,填料的加入提高了TPV的模量,片层结构填料对气密性的提升效果更明显,但TPV的加工性能下降；增塑剂的加入增加了橡胶相的体积,不利于体系发生相态翻转。在动态硫化过程中,橡胶相的交联与破碎的匹配尤为重要,螺杆温度需保证橡胶相充分交联,同时螺杆需提供足够的剪切应力,保证橡胶相的破碎。本研究优化了工艺条件,确定了最优的双螺杆温度和螺杆转速。3.本课题确定了合适的尼龙种类：三元共聚尼龙。同时确定了合适的橡塑比：65/35。在此橡塑比下,BIIR/三元共聚尼龙TPV力学性能优异,气密性良好,抗疲劳性能、耐热性良好,各项所需性能基本达到了国外同类产品的性能指标。在热塑性轮胎气密层材料研制成功以后,本课题还通过挤出压延法解决了BIIR/PATPV的成型问题。通过此种方法,BIIR/PATPV可以连续地挤出成很薄的膜,满足轮胎气密层的应用要求。传统轮胎气密层与过渡层之间通过共硫化黏合。本课题通过在过渡层中添加环氧天然橡胶,利用环氧基团与马来酸酐基团之间的反应,在过渡层与气密层之间形成较强的黏合力。