天然橡胶是从天然植物中采集出,经一系列加工后成为是一种不可或缺的高弹性材料,其优异的综合性能和实惠的价格导致其很难被其他材料替代。但橡胶的硫化胶需要加入补强剂补强才具备使用价值。白炭黑（WC）作为橡胶重要的补强剂,可以减小滚动阻力、提升轮胎胎面的抗湿滑性能。橡胶工业自发展以来,一般都是橡胶中加入白炭黑通过机械（干法）混炼的办法将其分散在橡胶基体中。干法混炼工艺耗能很大,可以达到整个加工过程能耗的50%以上。普通干法混炼仅仅依靠机械剪切力很难将粉体填料均匀分散并以小孔径颗粒分布在橡胶基体中,且不同批次胶料之间的差异性较大,不利于后续工序质量的控制,同时还会造成粉尘污染。而橡胶的湿炼法工艺能够提高无机填料在橡胶中的分散性,避免了大量粉尘的污染,还有利于实现连续混炼工艺。湿法混炼工艺通常分为两种情况,一是在胶乳状态下加入填料,混合均匀后共沉制备混炼胶,但是填料很难共沉完全;二是是在胶乳中加入无机填料的前驱体,通过化学反应在胶乳中原位生成无机填料,然后使胶乳凝固从而制备混炼胶。本文将硅酸钠溶液加入天然胶乳混合均匀并匀速通入二氧化碳气体,利用二氧化碳的弱酸性,与水玻璃的反应比较温和,使硅酸钠在天然胶乳中原位生成白炭黑纳米粒子,制备出纳米白炭黑/NR复合材料。考察了胶乳浓度、凝固剂种类和表面处理剂类型对复合材料的补强效果,确定了胶乳浓度为25%、表面改性剂选用平平加“O”并使用乙酸凝固胶乳时,最适合本实验的原位-湿炼法工艺条件。通过扫描电镜（SEM）观察白炭黑的粒径以及在橡胶中分散情况,采用单因素变量法,探讨了表面活性剂用量和原位纳米白炭黑填充量分别对天然橡胶一些性能的影响。实验表明,适量的表面活性剂添加有利于控制SiO₂粒径和促进其在NR基体中的分散,填充30phr白炭黑时,活性剂用量不宜超过7份（以干胶计）。表面活性剂用量在3.5份时所得硫化胶溶胀指数最低,交联程度最大,力学性能最佳。而随着白炭黑填充份数的增加,白炭黑的尺寸都达到纳米尺度,而且在NR基体中的分散比较均匀,只有达到60phr以上时才发现有一定程度的团聚现象。填充白炭黑后,胶料交联程度有一定提升,复合材料的力学性能有明显提高,当原位生成的白炭黑理论值达60 phr左右时,NR/白炭黑硫化胶具有较好的物理机械性能。填充白炭黑对NR的热稳定性和Tg影响较小,即使原位生成的白炭黑填充量高达75 phr,也没有出现大规模填料网络,Payne效应并不显著。