蛭石由于其特殊的层状结构而具有优良的膨胀性、阳离子交换性、吸附性、膨胀性等特性,广泛应用于农业、工业、畜牧业、环保、建材等领域。近年来,对蛭石的改性及应用研究虽然比较多,但未见将结构改性蛭石应用于丁苯橡胶的研究报导。本论文对蛭石的酸化改性、有机插层改性以及蛭石/橡胶纳米复合材料的制备进行了研究。取得以下主要成果:(1)对河北灵寿蛭石进行了提纯处理,经过粗选提纯之后,其主要物相为蛭石以及蛭石-云母混层矿物,并含有少量的云母和角闪石等矿物。蛭石在酸浸过程中阳离子交换容量(CEC)随酸浓度呈先增大后减小的变化。蛭石原料的CEC为40.8 mmol/100g,当盐酸浓度为0.003 mol/L时,改性蛭石的CEC增加到50.8 mmol/100g;继续增大盐酸浓度,蛭石的CEC降低,盐酸浓度增大到0.1 mol/L时,改性蛭石的CEC降低到10.2 mmol/100g。(2)DTAB、TTAB、CTAB均能插层蛭石,插层产物的层间距随着插层剂链长的增大而增大,即CTAB插层后改性蛭石的层间距最大;用CTAB插层蛭石时,有机改性蛭石的层间距随着CTAB用量的增加而增大,CTAB用量为4倍CEC时,层间距增长不明显;0.003 mol/L HCl改性蛭石的插层产物层间距最大,插层效果最佳;0.1 mol/L HCl改性蛭石的插层效果最差。改性蛭石的CEC越高,有机插层后层间距越大、插层效果越好。(3)成功制备了丁苯橡胶/蛭石纳米复合材料,其拉伸强度、扯裂伸长率有明显改善。用0.003 mol/L HCl处理的蛭石制备的丁苯橡胶/蛭石纳米复合材料的力学性能最好,有机蛭石层间距增大有利于丁苯橡胶大分子进入层间剥离蛭石,提高复合材料的力学性能;对蛭石进行适当的酸处理和有机插层改性,有助于橡胶分子进入层间,从而有助于蛭石与橡胶基体的结合,提高复合材料的力学性能。