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随着轮胎标签法规以及欧盟颁布的REACH法规的实施,绿色轮胎已经成为未来发展的趋势。白炭黑作为仅次于炭黑的第二大填料广泛应用于橡胶工业中,由于其结构的特殊性,白炭黑的应用能够赋予轮胎较低的滚动阻力和较好的抗湿滑性,但是也带来了一系列的加工问题。面对当前的局面,如何改善白炭黑在橡胶基体中的分散,扩展白炭黑在橡胶工业中的应用已成为一个重要的研究方向。近些年来,离子液体作为一种新型的绿色改性剂,能够与碳纳米管、炭黑、黏土等无机填料发生多种作用。本文采用丁苯橡胶(SBR)作为基体材料,比较多种离子液体对白炭黑填充胶料的性能差异,并考察不同的改性方法(BMI湿法改性、干法改性白炭黑)以求达到增强离子液体-白炭黑相互作用的目的;在选定BMI离子液体和湿法改性的基础上,寻求合适的BMI用量;调整优化混炼工艺改善白炭黑在SBR中的分散;合成离子型促进剂M-BMI,探索BMI促进硫化反应的本质。比较了两种工业化生产离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AMI)和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(BMI)对白炭黑填充丁苯橡胶性能的影响,并与未改性白炭黑填充的丁苯橡胶进行了性能对比。与空白样相比,离子液体AMI、BMI的加入可以改善白炭黑的分散,抑制白炭黑填料网络的形成,增强白炭黑与SBR橡胶相互作用,促进混炼胶的硫化反应,使tc10、tc90大大缩短,提高硫化胶的交联密度,同时赋予硫化胶较高的拉伸强度、撕裂强度。且综合比较,两种离子液体中,BMI比AMI改性效果更好。与BMI干法改性白炭黑比较,BMI与白炭黑间存在较强的氢键作用能够改善白炭黑在SBR中的分散,抑制白炭黑填料网络的形成,提高白炭黑-橡胶相互作用,其中BMI湿法改性白炭黑能够较大程度的提高SBR-白炭黑相互作用,与此同时,保证了SBR硫化胶具有较好的磨耗性能和力学性能。当BMI为3phr时,SBR混炼胶的门尼粘度较小,胶料具有较好的加工性能,此时白炭黑-白炭黑相互作用较小,白炭黑-SBR相互作用较强,白炭黑在SBR硫化胶中分散的较为均匀,与此同时,BMI用量为3phr赋予了SBR硫化胶较为优异的力学性能和动态机械性能。随着存放时间的延长,白炭黑粒子二次聚集使SBR混炼胶的门尼粘度表现为逐渐提高趋势。在混炼时间一定的基础上,较高混炼温度(混炼温度为135℃时)有利于白炭黑与BMI的相互作用,白炭黑在橡胶基体中的填料网络化较弱,使白炭黑-橡胶相互作用增强,并且SBR硫化胶的交联密度略有提高,且较高的混炼温度有利于提高SBR硫化胶的力学性能等,然而,其磨耗性能变差,与此同时,混炼温度对硫化胶的动态力学性能影响并不明显。离子型促进剂M-BMI赋予了SBR硫化胶较大的交联密度,在混炼过程中,离子型促进剂BMI-M的使用降低了混炼胶硫化反应活化能,有利于硫化反应的进行,降低了加工过程中的能源损耗,提高了经济效益,与硫化特性结果具有很好的一致性。1#、2#和3#试样的磨耗体积呈现逐渐变小的趋势,其磨耗性能逐渐变好,其中添加了离子型促进剂M-BMI的3#试样耐磨性最为突出,与此同时,1#、2#和3#试样的拉伸强度、撕裂强度和硬度均呈现增长趋势。