硫化橡胶因其卓越的力学和物理化学性能而被普遍作为摩擦件的基本材料。关于硫化橡胶宏观摩擦学性能的实验研究已经非常成熟,然而在微观尺度研究硫化橡胶摩擦磨损机理的工作仍有进一步完善的空间。因此本文通过分子动力学方法构建硫化丁苯橡胶的本构模型与摩擦磨损模型,从微观角度研究硫化交联对丁苯橡胶结构和物理特性以及动态力学性能的影响,阐明其改善摩擦磨损性能的微观机理。首先,以苯乙烯和丁二烯为重复单元构建丁苯生胶的几何构型,通过施加COMPASS力场并经过几何优化、退火模拟和平衡模拟后得到丁苯生胶分子模型。通过自行设计的硫化交联算法对丁苯生胶模型实现硫化交联以得到硫化丁苯胶模型,通过计算玻璃态转变温度验证了模型的合理性。在此基础上通过对比硫化丁苯胶与生胶的结构参数以及动态力学性能来研究硫化对丁苯橡胶相关物理性能的影响。其次,构建了硫化橡胶-铁基体摩擦模型,计算了摩擦系数以及原子浓度、温度分布、径向分布函数和界面能。发现丁苯橡胶硫化交联后分子链的活动性降低,并且阻碍了橡胶原子向摩擦区域移动从而可以减小粘附作用,使材料的切向变形减小界面温度降低,降低了摩擦系数,改善了橡胶的摩擦学性能。第三,使用MFT-R4000型高速往复摩擦磨损试验仪研究了温度、载荷和滑动速度对硫化丁苯橡胶的摩擦系数的影响。将实验结果与模拟结果进行对比后,发现两者摩擦系数随温度的变化均呈现先增大后减小的趋势,从定性角度验证了摩擦模拟的准确性。对于载荷与滑动速度因素,宏观实验与微观模拟之间也存在一定的联系。最后,构建了硫化橡胶-铁销磨损模型,发现了微观磨损的一些关键现象如橡胶分子链的解缠与拉伸、粘附、界面破坏以及材料的部分剥离等。硫化交联结构的引入减轻了上述磨损现象,从而降低了磨损率。同时还研究了铁销移动速度、环境温度和铁销压入深度对硫化丁苯橡胶微观磨损性能的影响。研究构建了橡胶硫化交联的分子动力学模型,从纳观角度讨论了硫化交联结构提高橡胶微观摩擦磨损性能的机理,探讨了不同界面参数对橡胶微观摩擦性能的影响,所做工作丰富了橡胶摩擦学的研究内容,并为进一步提高橡胶的摩擦学性能提供了可借鉴的理论基础。