碳纳米管自身具备的优异性能使其成为最有潜力的碳材料之一,许多研究将碳纳米管作为填料来补强聚合物,然而由于碳纳米管易团聚、表面能低、各向异性等原因,并没有充分发挥出碳纳米管的优势。因此将碳纳米管与其他填料混合使用,发挥几种填料各自的优势,是近年来研究较多的一个方向。首先,由于碳纳米管不易分散,将碳纳米管加入到原来的胎面胶配方中时,要对实验的工艺进行探索。因此对碳纳米管的两种添加顺序和开炼机上薄通次数进行了探究,通过研究这些变量对复合材料的加工性能、力学性能、磨耗性能和导热性能的影响,从而确定最合适的工艺是在炭黑之后添加碳纳米管进行密炼、开炼时薄通10次。不同种类的碳纳米管的长径比和比表面积不同,本文采用了四种不同长径比的碳纳米管对复合材料进行补强,并测试了添加四种碳纳米管橡胶的门尼黏度、硫化特性、耐磨性和力学性能,研究表明,长径比最大的型号为GT-300的碳纳米管对橡胶的补强效果最好。碳纳米管和炭黑混合填充时,对两者的添加量进行了探究。采用3D测量激光显微镜测出表面粗糙度和拍摄立体高度图,可以帮助我们更好的分析橡胶的耐磨性能和拉伸性能。碳纳米管按一定比例不等量地替换炭黑,在比例为1:1时橡胶的力学性能、导热性能达到最高水平,在比例为1:2.5时耐磨性最强。随后按照1:2.5的比例探究碳纳米管和炭黑的添加量。碳纳米管与炭黑的协同效应能够提高橡胶的各方面性能。