目前,随着纳米材料的迅速发展,纳米材料被广泛运用于各个行业,为它们带来了新的机遇；而我国是轮胎生产大国,如果把纳米材料的性质在以橡胶为基体的复合材料中表现出来,就可以促进我国橡胶行业进一步的发展。纳米蒙脱土材料不仅能够改善胶料的加工性能,而且还可以提高橡胶复合材料的物理综合性能,例如：提高抵抗外界冲击力、增加抗疲劳强度、制品尺寸稳定以及提高材料的气密性。开发橡胶蒙脱土复合材料也就是将纳米蒙脱土均匀分散、插层在橡胶基质中,使之与橡胶相互混合就像聚合物共混体的气密性复合材料,这些材料运用于轮胎生产代替卤化丁基橡胶来提高气密性,就可以降低轮胎生产成本。在胶料混炼过程中加入蒙脱土,并在挤出过程中使蒙脱上分散、剥离并且取向,这样蒙脱土不仅提高了橡胶复合材料的气密性还增强了其它的物理性能。蒙脱土在橡胶基质中提高性能的关键技术是使蒙脱土在橡胶中剥离或在橡胶中插层以及取向。本文通过研究蒙脱土剥离、插层以及取向机理与理论的基础上,进一步研究了挤出成型在制备橡胶蒙脱土复合材料上的应用。本文所做的主要工作和取得的成果如下：1通过查找各种文献及专利,对橡胶挤出成型的发展有了深刻的理解。了解到目前橡胶与有机蒙脱土复合材料制备方法的困难,以及机械共混法存在的不足,设计了高分散型螺杆,并对挤出机混炼机理进行了深入的分析和研究。2研制了分流取向双阻尼机头,根据放缩准则对机头的进行缩小设计以及加工,便于实验研究。机头流道采用喇叭形,使机头流道具有扩张角。3利用Solidworks及AutoCAD等软件,根据挤出机设计原理,设计了新型螺杆和机头装置,重点介绍了螺杆和机头结构的特点,并分析了新型挤出平台的共混效果与一般挤出平台的差异。4本文利用Polyflow等模拟软件对机头和螺杆进行了模拟优化,对速度分布、压力分布、温度分布进行了计算,最终选择混炼效果更好的结构。