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丁苯橡胶(SBR)填充改性高岭土后,提高了复合材料的力学性能,降低了加工成本,减少了环境污染,对开拓非金属矿在橡胶轮胎中的应用具有重要的理论和实际意义。论文主要研究了药剂复配对高岭土的表面改性,经表面处理后的高岭土填充到SBR中,制备出高岭土/SBR复合材料。利用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR),扫描电镜(SEM),热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)等现代分析测试手段,测试了复合材料的物理机械性能、官能团的振动、复合材料的微观结构和相变过程,研究了表面改性药剂制度、工艺条件对高岭土的分散以及硫化配方对填料与橡胶之间相互作用的影响。1.分别用①、②、③和④四种改性剂对高岭土进行表面处理,以活化指数为预评价结果,以复合材料的物理机械性能为最终评价指标,确定前两者为主改性剂,后两者为辅助改性剂。通过高岭土表面改性试验的预评价结果和改性高岭土填充的复合材料力学性能结果表明：以①为主改性剂改性高岭土粉体的活化指数较低,以其制备的高岭土/SBR复合材料力学性能较差,而以②为主改性剂的改性效果和填充效果比较理想。2.通过高岭土表面改性单因素试验,最终确定表面改性的药剂用量和工艺条件为：活化剂⑤用量为1.5%,主改性剂②、稀释剂⑥和辅助改性剂③用量均为2%,改性温度80℃,改性时间20min。3.通过硫化单因素试验确定硫化温度150℃,硫化时间8min,填充量80phr。填充了茂名、北海、西藏三种细粒级改性高岭土,制备出高岭土/丁苯橡胶复合材料满足轮胎外胎国标《GB/T2981-2001》物理机械性能要求。4.三种填料补强的复合材料的力学性能结果表明：补强效果强弱顺序依次为改性高岭土、未改性高岭土、白炭黑。5.高岭土经表面处理后的FT-IR图谱有烷基的吸收峰,说明改性剂与高岭土发生了物理吸附或化学键合作用；填充高岭土的复合材料的耐老化性能增强。SEM结果表明了高岭土经改性后能更好的分散在丁苯橡胶里。6.TG-DSC分析表明：改性高岭土/SBR复合材料,与白炭黑/SBR复合材料和纯胶料相比,在失重相同的条件下,其失重温度得到了显著提高；在相同分解温度下,其失重率明显降低；添加填料的复合材料的显著失重温度范围加宽,显著失重温度和平缓失重温度向高方向移动；热分解反应速率峰值明显降低,改性高岭土填充的复合材料具有更高的热稳定性能。7.高岭土表面的—OH与钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂发生化学反应,从而达到粉体表面改性的目的。填料补强SBR的作用机理分成两个阶段,一是矿物被橡胶基体浸润形成完整的界面,二是偶联剂对无机矿物填料与橡胶基体的分子“桥梁”作用。