橡胶的摩擦磨耗性能对轮胎在日常使用中的经济性与安全性有着至关重要的作用,一条高性能、长寿命、抓地力强、耐磨性好的轮胎,是提升汽车驾驶体验的重要选择。本文研究了轮胎胎面胶在实际使用工况下,在不同路面条件状况下的摩擦磨损性能,探究了路面粗糙度、胶料硬度、强度、交联密度等因素对橡胶耐磨性能的影响,从而为设计与高强度、高耐磨的橡胶复合材料提供了思路,并进行了初步的实验研究。本论文的主要研究内容如下:（1）使用胶乳共混工艺制备了氧化石墨烯与炭黑N234填充补强的天然橡胶复合材料,并对其在水泥、沥青基仿真路面上的磨损性能进行了研究。在两种不同粗糙度路面的基础上,结合橡胶的结构与本征性能,探究影响胎面胶服役性能的影响因素,通过观察摩擦后胶料表面的摩擦痕迹与磨屑形态,判断胎面胶磨损形成的原因。通过加载不同的载荷、不同的摩擦速率等因素,探究了影响胎面胶摩擦系数的因素。为接下来设计与制备高耐磨轮胎提供了理论依据。（2）根据第一章对影响轮胎耐磨性的因素的研究,确立了通过添加氧化石墨烯纳米填料来提高橡胶的硬度、强度等性能,从而进一步改善胎面橡胶耐磨性的研究方向。为解决氧化石墨烯在加工制备的过程中容易出现的自聚集现象,采用硅烷偶联剂Si747对GO进行预处理,并使用胶乳共混工艺制得了 Si-747/NR预分散母胶,进一步制备了 Si747改性GO填充补强的天然橡胶复合材料,并考察了不同的反应温度和改性剂用量对填料分散性和复合材料性能的影响。测试结果表明,经过Si747的改性,GO填充胎面胶的交联密度增大,物理机械性能提升。当仅填充1phr GO时,将Si747的用量从1phr提升到4phr,胶料的耐磨性能提升了 43.6%。（3）使用湿法工艺制备了 Si747改性GO与天然橡胶的预分散母胶,并进一步加入炭黑N234制备了 Si747-GO/N234/NR复合材料,探究了高填充量下Si747-GO与未改性GO在橡胶体中的分散情况与胶料的各项性能。测试结果表明,与未改性的GO相比,改性剂Si747的使用大大改善了 GO在橡胶基体中的分散度,胶料的综合性能得到了提升。未经Si747改性时,GO的用量达到5phr,胶料的便因填料聚集现象而出现性能下降,而经过改性,GO填充量达到5phr后胶料的拉伸强度继续上升,滚动阻力下降。但同时,大量Si747的引入起到了增塑作用,使胶料的撕裂强度与耐磨性能下降。