作为众多轮胎品种中的重要分支,实心轮胎在工程建设、物流运输等领域有着广泛的应用。本课题以橡胶材料不同配合体系的对比研究工作为基础,重点探究应用于动态条件下轮胎橡胶制品的材料组成-结构-性能间关系。与此同时,基于重载荷条件下实心橡胶轮胎的应用环境,对实心橡胶胎体进行分层式结构设计,新型的多层橡胶复合结构胎体能够同时满足实心轮胎多种性能要求。在优化及确定制备工艺条件后,分别探究适用于各胎体层的橡胶材料组成,确定了具有不同性能特点的配方体系。本文所述工作包含以下两个方面：1.以天然橡胶为基体,分别探究了补强填充体系、硫化交联体系、老化防护体系、软化增塑体系对橡胶各项基本性能的影响。以不同用量的炭黑和白炭黑填充天然橡胶,考察填料类型和用量对补强效果的影响。探究四种常用硫化体系对硫化胶性能的影响差异。对比不同防老剂的老化防护效果,着重考察了稀土防老剂相比于普通防老剂的作用优势。对比了几种常用增塑剂在等量填充条件下对天然橡胶性能的影响。2.从实心橡胶轮胎的多层橡胶复合结构设计出发,探究实验室条件下制备多层橡胶复合胶轮的工艺条件,结果表明：在逐层预硫化定型工艺中,最佳的预硫化时间为t90-3min；P型芳纶纤维的加入可以较大程度提高橡胶的模量。通过反复试验与优化,分别得到了制备低生热橡胶材料和高强度橡胶材料的配方体系。制备出的三层橡胶复合胶轮相比于单层胶轮具有更低的滚动温升,基于此方式制备的实心橡胶轮胎在理论上也具有更优异的综合性能。