与丁基橡胶(IIR)相比,卤化丁基橡胶的反应活性高,与不饱和橡胶的共交联性能和粘结性能更加优异,因此,被广泛应用于隔震橡胶支座和轮胎制品中。本论文主要研究了氯化丁基橡胶(CIIR)在隔震支座中的应用,以及轮胎气密层用溴化丁基橡胶(BIIR)复合材料配方的改进。制备了一系列NR/CIIR复合材料,研究了 NR/CIIR的比例,NR硫化体系的添加方式、相容剂等对NR/CIIR复合材料的微观结构、硫化特性、物理机械性能、动态力学性能等的影响。研究了有机蒙脱土(OMMT)在BIIR基体中的分散及其对复合材料气密性的影响,以及BIIR在轮胎外护胶片中的应用和配方的优化。具体工作成果如下:(1)制备了不同配比的NR/CIIR橡胶复合材料。研究发现,与天然橡胶材料相比,NR/CIIR复合材料的有效阻尼温域得到有效拓宽。当CIIR占比在30份以上时,有效阻尼温域达到50℃以上,损耗峰的位置向高温方向移动,峰值有小幅度下降。SEM图像中,随着CIIR含量的增加,复合材料样品断面的平整性逐渐下降,两相界面越来越明显,说明NR与CIIR的相容性较差。通过上海光源WAXD测试,NR/CIIR样品产生衍射斑点的位置与NR相同且斑点亮度逐渐减弱,这表明NR/CIIR复合材料中只有NR相发生了拉伸结晶。从纯CIIR的衍射图像来看,在拉伸条件下只是发生了分子链的取向,并没有结晶现象。(2)研究了硫化体系的添加方式对NR/CIIR复合材料性能的影响。为了提高两者的共交联程度,将NR相一定比例的的交联剂添加到CIIR相中,再进行共混和共硫化。研究发现,采用该方法可以有效提高NR/CIIR复合材料的共交联密度,将NR相中50%和70%的硫化体系加入到CIIR相中,样品交联密度比正常混炼所得到的NR/CIIR复合材料提高1.5X 10-5mol· cm-3以上,提高幅度达到13%。当NR相中50%的硫化体系反转加入到CIIR相时,NR/CIIR (70/30)和NR/CIIR (60/40)的拉伸强度比正常混炼所得的复合材料分别提高6%和12.7%。(3)采用3种不同分子量的异丁烯-异戊二烯(PIB-b-PIP)嵌段共聚物作为NR/CIIR复合材料的相容剂。研究发现,加入相容剂以后,复合材料的两相界面层变厚,界面变得模糊,说明NR与CIIR两者之间的相容性得到了显著提高。同时,添加相容剂后,材料的阻尼性能有效提高,当形变量在100%时,复合材料的损耗因子提高46%以上;当形变量在200%时,损耗因子提高95%以上。当相容剂的数均分子量为1.8×104时,复合材料阻尼性能的提高幅度最大。3种相容剂的数均分子量在2万左右,在NR/CIIR复合材料中起到了增塑剂的作用,加入相容剂后,NR/CIIR复合材料的拉伸强度下降10%左右。(4)在BIIR中加入有机蒙脱土(OMMT),能有效提高BIIR复合材料的气密性,加入量为1份时,复合材料的透气系数下降15.1%,这可以归因于有机蒙脱土的纳米片层结构的气体阻隔效应。在天然橡胶/顺丁橡胶(BR)复合材料中并入低份数的BIIR,所制备复合材料的耐热氧老化性能得到较大幅度提高,其中NR/BR/BIIR(50/35/15)复合材料的抗张积老化系数为0.60,比NR/BR/BIIR(50/50/0)复合材料提高17.6%。