本文基于不同径厚比高岭石的结晶度与结构缺陷存在着差异,对张家口高岭石进行提取,得到不同径厚比的高岭石悬浮液,改性后制备高岭石增强性粉体填料,替代炭黑,改善丁苯橡胶复合材料的性能。在自由沉降法提取实验中发现,随着高岭石粒径的增加,颗粒层间的结构缺陷逐渐增加,其径厚比和有序度都逐渐降低。四组样品的径厚比分别是5.0、3.6、2.5和0.6,亨克利指数HI从1.194降到1.134,R2指标从1.154降到1.117。同时红外光谱吸收峰强度的降低,拉曼光谱出现的裂峰,核磁共振光谱中平衡Si原子的减少和非平衡的Al原子的增加等现象,都印证了高岭石结构缺陷的变化。随着高岭石粒径的增加,橡胶复合材料的交联密度、机械力学性能以及热稳定性均逐渐降低。其交联密度从267.43mol/m3降到180.72mol/m3,平均分子量相应的由3421.39g/mol增加到5063.17g/mol。但是较纯丁苯橡胶相比,复合材料的拉伸性能、撕裂性能、硬度等各方面均得到很好的改善。分级最细的高岭石/丁苯橡胶复合材料的拉伸强度增加了481.2%,100%和300%定伸强度分别增加了520.4%和889.5%。随着高岭石粒径的增加,高岭石/丁苯橡胶复合材料的平均活化能逐渐降低,热分解残留物明显多孔,热分解残余物的晶体碳也明显减少,由58.23%降至44.41%,复合材料的热稳定性能显著降低。