氧化石墨烯(GO)是石墨烯的衍生物,保留了石墨烯部分优异的物理化学性质,如高纵横比、高模量等,且片层表面具有羟基、羧基、环氧基等含氧官能团,改善了在溶剂中的分散性,可作为新型的纳米填料应用到复合材料中。本论文研究了不同方法制备改性氧化石墨烯增强溶聚丁苯橡胶纳米复合材料,考察了不同改性方法对纳米复合材料的综合性能的影响,研究内容如下:(1)通过微波处理氧化石墨烯得到微波还原氧化石墨烯(MEGO),并探索了氧化石墨烯的填充份数对SSBR复合材料性能的影响。通过XRD、FTIR、Raman、SEM等测试表明,在微波处理时间为3 min时,结构完整,导电性较高,为最佳时间。使用Si69对MEGO进行改性,采用机械共混的方式将MEGO加入SSBR基体中,制备得到MEGO/SSBR复合材料,研究结果表明:MEGO可提升SSBR的力学强度,主要是提高其比表面积,增大与橡胶的接触面,实现了填料在橡胶中的均匀分散,提高了与橡胶的界面结合力。在MEGO添加量为3 phr时,其强度达到最大,温升最低,热稳定性较好。(2)通过研磨负载与在氮气气氛保护下高温煅烧的方法制备尿素改性氧化石墨烯,得到氮掺杂石墨烯g-C3N4/rGO(MGO),以Si69对MGO进一步改性,采用机械共混方法制备MGO/SSBR复合材料。通过SEM、XPS、FTIR、XRD等测试表明,FTIR发现g-C3N4杂环上的C-N和C=N的振动吸收峰,且GO发生部分还原,XRD分析发现层间距变小,成功制备了 g-C3N4/rGO材料;MGO等量替代白炭黑可以改善复合材料的物理机械性能及动态力学性能,同时实现了与白炭黑相互分散的效果,MGO边缘处的含氮基团与白炭黑相互作用力加强,更利于填料的分散。在MGO添加量为5 phr时,复合材料的综合物理性能最佳,滚阻最低,温升最小,压缩变形率最低。