随着社会经济的不断发展,人们对橡胶制品的功能应用需求不断提高,因此对橡胶进行加工改性拓展其新功能化应用,以满足更多新兴领域的需求具有现实意义。其中,环氧化天然橡胶（ENR）因具有优异的抗湿滑性、粘结性、气密性和耐油性等特点而被广泛应用于军事、汽车、生物医疗等领域。本文将虾蟹等甲壳动物中提取的纳米甲壳素（CNCs）和羧甲基壳聚糖（CMCS）与ENR复合并对其结构与性能进行研究,同时对其新功能化应用进行初探。具体的研究内容和结果如下:（1）通过乳液共混法将CNCs与ENR进行复合制备ENR/CNCs复合材料。CNCs与ENR之间不仅形成丰富的氢键相互作用还发生部分开环化学反应。同时CNCs在橡胶基体中分散良好,有效地提高橡胶的力学性能。由于CNCs与ENR的开环化学反应程度较低,复合材料中主要存在可逆的氢键交联网络。因此橡胶分子链保持良好的运动性,从而赋予复合材料自愈合性能。当CNCs的添加量为20 wt%时,复合材料在常温下的应力和应变修复效率分别达到83%和93%。同时,分析发现复合材料的自愈合效率还与愈合时间、愈合温度、愈合次数以及CNCs填料的含量有关。（2）将可溶性的CMCS溶解于水中,然后与ENR胶乳进行混合后通过铺膜工艺制备ENR/CMCS复合材料。溶液态的CMCS在制膜的过程中再生并选择性地分布在橡胶胶乳粒子之间,在复合材料中形成隔离框架结构分布。当CMCS添加量为20 wt%时,未硫化的复合材料的拉伸强度为1.52 MPa,约为纯ENR的2.6倍。此外,在CMCS与ENR之间形成的丰富氢键交联网络作用下,复合材料在高温下可实现良好的恢复。复合材料中的可溶性CMCS可通过浸泡在去离子水中去除,从而回收纯ENR。该复合材料在湿度传感器材料领域还具有一定的潜在应用。此外,通过开练热压工艺制备的ENR/CMCS复合材料不同于铺膜工艺,CMCS原生结构在开练过程中被剪切破碎为不规则形状并均匀分散在橡胶基体中,促进了CMCS与ENR之间的基团接触形成氢键网络,在赋予复合材料自愈合性能的同时,进一步提高橡胶的力学性能。（3）将导电碳纳米管（CNT）预先分散在CMCS溶液中,再通过乳液共混技术引入至ENR中,最后经过热压获得ENR/CMCS/CNT复合材料。CMCS在橡胶基体中的框架结构分布使得CNT也实现特殊的分散,在增强ENR的同时赋予其导电性能。复合材料的拉伸强度提高至纯ENR的两倍,同时断裂伸长率仍保持在650%以上。复合材料还展现低至0.83 wt%的逾渗阈值,在应变传感器中具有潜在应用。此外,在CMCS与ENR形成的可逆氢键作用下,经50℃愈合12 h,复合材料的愈合效率能保持在85%。（4）为在橡胶基体中构建更为丰富的氢键交联网络,以赋予复合材料常温下的自愈合性能的同时进一步提高橡胶的力学性能。在上述基础上,利用超声辅助铺膜技术,将CNCs、CMCS和CNT选择性地分散在橡胶胶乳微粒之间,获得具有框架结构的复合材料。当CNCs和CMCS添加量均为10 wt%,CNT的添加量达到5 wt%时,复合材料的拉伸强度和杨氏模量分别提高至3.46和4.6 MPa,为纯ENR的5.7倍和3.8倍。同时,复合材料展现更优异的导电性能。当CNT含量为5 wt%时,复合材料的电导性提高7个数量级。此外,在多类型氢键交联网络的作用下,复合材料在常温下就展现出色的自愈合性能。比如,当CNT含量为1 wt%时,复合材料在常温下愈合24h的自愈合效率达到91%。