白炭黑是一种白色、无毒、难溶于水的无定型微细粉状物质，是橡胶、塑料、涂料等行业大规模生产和使用的一种无机纳米补强剂。白炭黑作为一种不依赖于石油资源的填料，其产量的70%应用于橡胶工业中，在降低能耗和减少汽车尾气排放方面效果显著，在轮胎行业越来越受到重视。白炭黑具有多孔、质轻、耐高温、化学稳定性好等优异性能，其补强效果优于除炭黑以外的其他补强剂，可有效降低胎面胶的生热和滚动阻力，提高抗湿滑性能和耐磨性能，是一种发展前景良好的环境友好型补强填料。但是，白炭黑表面存在硅羟基和硅氧烷，具有较强的表面极性和亲水性，导致白炭黑极易团聚形成聚集体，不利于其在橡胶基体中的分散，这在一定程度限制了其应用范围，影响了其增强橡胶复合材料的效果。因此，在实际应用中需要对白炭黑进行改性，以改善其在橡胶基体中的分散性并提高疏水性，这也是近年来的研究热点。硅烷偶联剂是橡胶工业中常用的改性剂，尤其是双-[3-（三乙氧基硅）丙基]-四硫化物（偶联剂Si69）使用较为普遍，其分子一端的硅氧烷水解形成羟基基团，与白炭黑表面的硅羟基脱水缩合，改善白炭黑的聚集状态，减弱其表面性质，达到改性目的。而偶联剂Si69分子链中的多硫键与天然橡胶（NR）分子链中的C=C双键键合，以化学交联的形式提升了白炭黑与NR的界面相互作用及复合材料的力学性能。A.Bertora等[23]通过γ-巯丙基三甲氧基硅烷（偶联剂KH590）在白炭黑表面接枝液体聚丁烯并将其添加到丁苯橡胶（SBR）中，气相色谱分析表明，偶联剂KH590使白炭黑表面接枝率达到17%，其表面疏水性明显提高，白炭黑的聚集程度降低，分散性提高。

离子液体具有良好的热稳定性和化学稳定性与较大的离子电导率等特点，其与白炭黑的氢键作用能够促进白炭黑在橡胶基体中的分散，提高橡胶复合材料的静态与动态力学性能。Z.Q.Gao等利用4种离子液体改性白炭黑，发现橡胶复合材料的拉伸强度有一定提高。M.Przybyszewska等研究发现离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐改性白炭黑有利于提高丁腈橡胶复合材料的力学性能。Z.P.Wang等研究了1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（BMI）与白炭黑之间的相互作用以及改性白炭黑对SBR复合材料性能的影响。结果表明，加入BMI能显著提高改性白炭黑/SBR复合材料的硫化速率及降低硫化温度。X.M.Zhang等采用离子液体1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑（AMI）改性白炭黑，结果发现AMI与白炭黑之间具有氢键作用，能够明显提高白炭黑在NR中的分散性，且AMI能改变白炭黑/NR复合材料的硫化速率。

本工作分别采用偶联剂Si69，BMI和AMI三种改性剂有机湿法改性白炭黑，反应过程如图1所示，并制备改性白炭黑/NR复合材料。

偶联剂Si69，BMI和AMI与白炭黑之间分别通过形成共价键、范德华力和氢键达到改性目的。偶联剂Si69分子链中的多硫键（—S4—）可与NR分子链发生化学反应，改性白炭黑与NR基体结合以化学交联为主；BM....