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氧化石墨烯(GO)因其独特性质和结构成为制备高性能橡胶的潜在填料,但其与非极性橡胶的相互作用差,影响补强效果。本文研究了羧基丁腈橡胶(xNBR)与GO间的相互作用,利用极性xNBR改性GO-丁苯橡胶(SBR)体系,提高GO的补强效果。结果表明::xNBR与GO之间存在氢键作用;xNBR改性后GO能在SBR基体中均匀分散,硫化胶交联程度明显提升。与空白胶相比,填充3 phr改性GO,硫化胶的拉伸强度提升了 359%;填充5phr时,硫化胶的定伸模量(M100、M300)以及撕裂强度分别提升了 149%、356%和310%,材料最大热分解速率温度(Tmax)提升了 17.49 ℃,导热系数提升了 33%,溶剂吸附常数(Qe)下降了 18%。而GO的氧化程度对于表面性质以及GO-橡胶的相互作用有较大影响,从而影响补强效果。不同氧化程度GO制备及性能研究表明:氧化剂用量增加,填料碳氧比下降,层间距增加,剥离程度增加,热稳定性下降,水溶液中ζ电位下降,稳定性增加。不同氧化程度GO对橡胶性能的补强研究表明:xNBR基体中,随GO氧化程度增加,填料-橡胶界面相互作用更强,分散更均匀。与空白胶相比,填充GOD3(制备氧化剂用量比为3),硫化胶交联密度最大,Qe下降8.8%;填充GOD 15(制备氧化剂用量比为15),硫化胶拉伸强度、撕裂强度、Mioo和M300达到最佳,分别提升115%、88%、111%和 269%;20 ℃/min 下,Tmax提升 8.41 ℃;导热系数提升了 33%。xNBR/SBR 共混基体中,填料氧化程度增加,接触角从98.56 °下降到69.33 °。与空白胶相比,填充GOD 3,硫化胶玻璃化温度提升了 3.11 ℃。填充GOD 9(制备氧化剂用量比为9),拉伸强度最佳,提升了 192%。填充GOD 15,硫化胶热稳定性最佳,Tmax提升29.42 ℃。