丁苯橡胶(SBR)因为其优异的耐磨性能而被广泛用于采矿场、采石场、矿山等工程轮胎的专用料,但是目前用于工程轮胎的SBR橡胶生热高,严重影响轮胎耐疲劳性能和寿命问题。影响橡胶生热的因素有很多,橡胶生热的主要来源是大分子链之间的摩擦、填料与填料之间的摩擦以及填料与橡胶基体的摩擦,从这些主要因素出发,本文研究了填料含量及种类以及各种改性方法对丁苯橡胶复合材料生热的影响,以及用部分大麻纤维(HF)代替部分炭黑增强SBR橡胶进行了研究,制备了绿色的环境友好型低生热SBR复合材料。主要内容如下:(1)首先分析了炭黑含量、大麻纤维含量、天然胶乳并用SBR橡胶的比例以及纤维种类对复合材料综合性能及生热性能的影响,通过橡胶加工分析仪、静态力学性能测试、动态力学性能分析、力学损耗分析、压缩疲劳生热测试。炭黑含量、大麻纤维含量降低,复合材料的压缩疲劳生热降低,但随之力学性能等综合性能也下降,经过综合分析,确定了大麻纤维份数为7phr的标准来加入丁苯橡胶中;天然胶乳的加入也能降低复合材料的压缩疲劳生热,但是撕裂强度、耐切割性能有所下降,经过综合分析,其中用15 g天然胶乳(固含量)代替15 g纯丁苯橡胶时复合材料的综合性能较好,生热较低;经过三种纤维对比,碱处理后,大麻纤维与基体相容性较好,力学性能表现优异、对复合材料的生热影响小,可作为制备环境友好型低生热丁苯橡胶复合材料的填料之一。(2)为了制备环境友好型低生热SBR橡胶,降低炭黑含量,用大麻纤维代替部分炭黑填充丁苯橡胶,在保持力学性能优异的情况下探索1份大麻纤维能够代替的炭黑的份数,结果发现1份大麻纤维代替1份炭黑时复合材料不仅能保持优异的综合性能,还能降低复合材料的压缩疲劳生热,其中压缩疲劳温升降低了15%。(3)用超支化聚酯改性大麻纤维,探究了超支化聚酯P500的含量以及两种超支化聚酯P500和H311对复合材料性能的影响,发现超支化聚酯虽然改善了大麻纤维与橡胶基体的界面,但是对复合材料的压缩疲劳生热性能影响不大,这也反映出影响复合材料压缩疲劳生热性能的是多方面的因素;而加入超支化聚酯优点在于能够促进橡胶的硫化,缩短正硫化时间Tc90,并且能够提升复合材料的力学性能。(4)用硅烷偶联剂KH550和KH570、胶乳浸渍、多巴胺改性大麻纤维制备了低生热丁苯橡胶复合材料,与经过简单的碱处理改性相比,压缩疲劳温升分别降低了20.5%、18.7%、25.8%、29.5%。而且力学性能也有所提高。其中胶乳浸渍的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度是最高的,而偶联剂KH550、KH570改性后的100%定伸应力、300%定伸应力是最高的,多巴胺改性对撕裂强度影响不大,这可能和纤维与表面的聚多巴胺层的结合方式有关。