本课题组已经提出并成功的制备了一系列橡胶增强用理想填料，本论文进一步研究了理想填料与橡胶基体之间的相互作用，并对前期理想填料的合成工艺进行了改进，提出利用嫁接（Graft onto）的合成方式制备表面接枝密度和壳层厚度可控的聚-甲基苯乙烯/丙烯腈交联共聚物（MStAN）-聚丁二烯（PBd）核壳纳米粒子。采用自由基乳液聚合方法，通过调整制备工艺和配方，成功制备出具有窄分散的交联纳米共聚微球（MStAN），对MStAN进行扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及激光粒度(DLS)等手段表征，其粒径在50-70nm；制备过程中采用二乙烯基苯（DVB）作为交联剂，该纳米微球表面含有一定量未反应的乙烯基存在，乙烯基的含量可通过碘量法和外推法进行测定；将MStAN纳米粒子填充EPR，通过硫化特征曲线和红外图谱可验证其表面双键能够参与交联反应；本文探讨了不同的表面双键含量的纳米微球填充橡胶的力学性能。同时，本文采用一种新的合成思路来实现对壳层接枝密度和厚度可控。首先采用傅克反应法实现对MStAN纳米微球表面羧基化，微球表面的羧基含量及其存在性可由X射线光电子能谱（XPS）、PH滴定和IR进行测定和表征，溶胀时间对羧基含量有一定影响；其次，通过市售可以获得低成本的PBd-OH，其分子量大约6000，采用IR和NMR表征，计算了羟值和1,2结构的含量；最后，制备好的MStAN-COOH与PBd-OH发生酯化反应可得MStAN-PBd核壳纳米填料，通过DSC和IR可证明核壳界面层存在一定的化学键合，该思路采用graft onto的方法，实现了对纳米微球壳层厚度和接枝量的控制，达到了分子设计的目的。