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汽车工业的发展极大地提高了人们的出行效率和工作效率,但随着汽车数量增加,废旧轮胎的数量也急剧增加,废旧轮胎不仅污染环境而且浪费资源。热裂解技术高效环保污染小,利用热裂解处理废轮胎前景广阔。热裂解技术对废轮胎热解的附加产物主要有裂解气、油还有固体残渣。固体残渣经过处理后可以作为二次炭黑重新用于橡胶制品中,但是和商品炭黑相比,裂解炭黑（CBP）灰分高、活性差、粒径大,对橡胶的补强性能远不如商品炭黑。为此,本论文采用联合酸洗法、热处理活化法和添加改性剂法对裂解炭黑进行改性,提升裂解炭黑的品质。并将改性后的炭黑用于天然橡胶,研究改性裂解炭黑对天然橡胶的加工性能、硫化特性、机械性能和动态力学性能的影响。本论文的主要研究内容和成果如下:（1）针对CBP的高灰分和表面活性差等缺点,采用H2SO4（A酸）和HF（B酸）联合酸洗的方法对CBP进行改性,并对改性后的裂解炭黑（AB-CBP）进行结构表征。结果表明,经过酸洗后,AB-CBP中的Zn O（氧化锌）、Zn S（硫化锌）和Si O2（二氧化硅）等无机杂质含量大幅下降,灰分由17%降低至0.5%以下,达到商品炭黑N660的标准。改性后AB-CBP的枝链结构比酸洗前更加发达,结构度明显提高,且AB-CBP的表面有机官能团数量有所增加。炭黑填充天然橡胶实验结果表明,酸洗改性AB-CBP填充的橡胶硫化程度增加,焦烧时间延长;机械力学性能有明显提升,和原始CBP相比,拉伸强度提高了27%,撕裂强度提高了25%,300%定伸应力提高了56%。和原始CBP相比,AB-CBP填充橡胶的断面形貌更整齐光滑,在受力过程中的应力集中点出现更晚;橡胶的交联密度增加,磨耗性能提高。动态力学性能和原始CBP填充橡胶相比也更好,填料在橡胶中的分散更均匀。AB-CBP的整体补强水平接近商品炭黑N660。（2）采用两种热处理活化方法脱除CBP表面残留的有机橡胶烃类杂质,对CBP表面进行活化改性。首先采用中温（300-600℃）进行改性,实验结果表明,500℃条件下活化1 h的CBP在橡胶中的补强性能要好于300℃、400℃和600℃条件下的CBP。500℃活化处理的CBP在橡胶中的佩恩效应（Payne）效应最弱,最高转矩（MH）最大。其次,采用高温暂态热处理（提高热处理温度缩短活化时间）活化CBP,结果表明,在800℃条件下的有机杂质脱除率最高,800℃活化的CBP填充橡胶的拉伸强度提升至9.25 MPa,与700℃和900℃相比分别提升了8%和30%,作为填料补强橡胶的性能要好于700℃和900℃下的CBP。（3）利用白炭黑、硅烷偶联剂和促进剂改性CBP,结果表明,当CBP与白炭黑比例为40/10时,橡胶硫化效果最好,机械性能最强,拉伸强度为21.55 MPa,300%定伸应力为11.55 MPa。白炭黑比例过高会导致团聚效果明显,不利于加工混炼。偶联剂KH-560直接法改性CBP增加了炭黑和橡胶的交联作用,对橡胶的补强性能有明显提升。促进剂改性CBP增加了橡胶的硫化程度,完善了橡胶的网络结构。CZ促进剂（N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺）改性后的橡胶的拉伸强度提升了10.76 MPa,撕裂强度提升了40.83 KN m-1,硬度由55提升至62。