论文系统的研究了凹凸棒土(AT)在橡胶复合物中的分散、AT增强橡胶复合材料的制备、结构与性能,并采用常规的聚合物熔体共混法,制备了SBR/ AT、NR/AT、NBR/AT、CNBR/AT、EPDM /AT 5种橡胶复合材料,同时探讨了AT的表面改性及其增强聚合物的机理,进一步的分析了AT在橡胶中的分散机制。透过TEM和SEM观察,证实AT的结构分为三个层次:纳米纤维状单晶、 晶束和微米级颗粒;通过红外分析发现AT存在三种活泼羟基,这为AT的表面改性提供了理论基础。由于AT含有活泼羟基,因而可采用不同种类的改性剂进行表面改性。AT借助混合过程中的剪切作用力能被解离成径向尺寸小于100nm的单晶或晶束分散在橡胶中,确定了制备AT/橡胶复合材料的工艺过程。加入乙醇胺和二甘醇能有效解决AT/橡胶复合物的延迟硫化现象,同时加入Si69表面改性效果显著提高AT的补强效果。AT在橡胶中能够形成纳米级分散,同时在AT/橡胶复合物中形成了明显的填料网络。AT的分散性越好,形成的填料网络越强。橡胶的门尼粘度越高,分子极性越强,复合物的Payne效应越强。AT在橡胶中的最终分散和填料网络结构受分散过程和再聚集过程的共同作用。 <WP=4>改性AT增强橡胶复合材料具有纤维增强橡胶的明显特征, NBR/AT复合材料具有明显的各向异性,随着AT用量的增多,各向异性越加明显;SBR/AT复合材料的吸水率较低,流动性能比WCB/SBR复合材料要好,但耐磨性弱于SBR/WCB复合材料;AT的纳米级分散和可修饰的AT-橡胶间的界面设计,是AT展现优良增强效果的内因。在一定的基体中,AT能够完全替代白炭黑。