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氧化石墨烯(GO)由于其具有优异的力学和阻隔性能、比表面大、成本低、易制备等优点,在学术界和工业界引起了广泛的重视。在本文研究中,将GO添加到橡胶中制备高性能的橡胶复合材料,主要研究结果如下:采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)改性GO得到PVP改性的GO(PGO),然后进一步部分还原得到PRGO。采用简单而且环保的胶乳共混法制备了三种系列的天然橡胶(NR)/GO,NR/PGO和NR/PRGO硫化胶。研究了 PGO和PRGO的改性机理及其对橡胶性能的影响。结果表明,PVP分子与GO发生氢键相互作用,而PVP分子通过非共价相互作用吸附在RGO的基面。与未填充填料的NR硫化胶相比,添加5份PGO的NR/PGO硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和导热系数分别提高了 81%、159%和30%,同时溶剂吸附量下降了 46%。对于NR/PRGO硫化胶,拉伸强度和撕裂强度在PRGO含量为3份时达到最大,分别提高了 23%和150%,导热性能和耐溶剂性在PRGO含量为5份时达到最佳,导热系数提高了 30%,同时溶剂吸附量下降了 37%。研究了 GO对羧基丁腈橡胶(XNBR)和丁苯橡胶(SBR)共混胶的增容作用。结果表明:GO可以和XNBR形成氢键,同时通过π-π作用与SBR结合,有利于XNBR/SBR共混胶的相容性。仅添加0.3份的GO,XNBR/SBR共混胶的相容性得到了改善,玻璃化转变温度的差值缩小了 3 ℃。共混胶的拉伸强度和撕裂强度分别增加了 71%和94%,最大热分解温度提升了 10℃,同时耐溶剂性和导热性能也得到了提升。研究了 GO对不同共混比的XNBR/SBR共混物性能的影响。结果表明:GO能够均匀地分散在XNBR/SBR共混胶中,随着XNBR含量的增加,增强效果会显著提高。与未填充GO的XNBR/SBR(75/25)共混胶相比,添加3份的GO后,XNBR/SBR(75/25)共混胶的拉伸强度和撕裂强度分别增加了 58%和96%。NBR/SBR共混胶的耐溶剂性、导热性能和热稳定性也得到一定程度的提高。