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以异丁胺基多面齐聚倍半硅氧烷（Aminopropyllsobutyl POSS,简称POSS-NH2）作为插层剂，采用溶液法对累托石（Rectorite，REC）进行有机改性制备POSS插层累托石（POSS-REC）。通过对POSS-REC元素分析考察了工艺条件对累托石有机改性的影响，采用红外光谱（FTIR）、X射线衍射(XRD)、热重分析（TG）对POSS-REC进行了表征。分别选用与POSS-REC具有不同亲和性的三元乙丙橡胶（EPDM）、天然橡胶（NR）、乙烯醋酸乙烯酯（EVA）作为基体，采用机械共混法制备POSS插层累托石/三元乙丙橡胶（POSS-REC/EPDM）复合材料、POSS插层累托石/天然橡胶（POSS-REC/NR）复合材料和POSS插层累托石/乙烯醋酸乙烯酯（POSS-REC/EVA）复合材料。采用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析仪(TGA)、万能拉伸试验机，分别对三种复合材料的微观结构、力学性能和热学性能进行了研究，采用流变仪研究了POSS-REC与橡胶共混物的流变特性，以期对高性能POSS改性粘土/橡胶复合材料的制备提供理论指导。以上研究表明：（1）采用溶液插层法制备POSS-REC最佳工艺条件为：POSS与REC原料配比（摩尔比）为2.5:1，盐酸与POSS-NH2配比（摩尔比）为1.5:1，制浆浓度为5%，搅拌反应时间为24h。改性后累托石的层间距由2.25nm增大至4.5nm，POSS-REC热分解温度达400℃左右；（2）XRD和TEM表明，POSS-REC/EPDM复合材料、POSS-REC/NR复合材料和POSS-REC/EVA复合材料分别形成插层型、插层-剥离型和剥离型的微观结构。力学性能测试表明，POSS-REC/EPDM复合材料、POSS-REC/NR复合材料和POSS-REC/EVA复合材料的拉伸强度较纯硫化橡胶分别提高了245.5%、191.7%和233.7%，断裂伸长率分别提高了113.3%、82.2%和113.2%。热学性能测试表明，POSS-REC/EPDM复合材料、POSS-REC/NR复合材料和POSS-REC/EVA复合材料的热分解温度较纯硫化橡胶分别提高了7.7℃、5.9℃和27.1℃，玻璃化转变温度基本不变；（3）流变性能测试表明，在相应的测试温度下，橡胶及其与POSS-REC共混物是典型的假塑型流体。添加POSS-REC使EPDM和NR体系复数粘度和模量均有所下降，EVA体系复数粘度和模量基本不变。