天然橡胶凭借其优异的回弹性、可塑性、耐疲劳性和可加工性等综合性能被广泛地应用在国民经济的各行各业中。由于纯天然橡胶的强度满足不了实际应用中的需求,因此需要向天然橡胶中加入各类补强材料,以进一步提升胶料的工艺性能、力学性能以及动态性能等。白炭黑以及炭黑是橡胶工业中用途比较广泛的两种补强材料,但是由于生产工艺较为复杂,价格普遍较高,且应用广泛的沉淀法白炭黑在生产过程中难以避免会产生酸性废液等,炭黑的生产还以石油、天然气等不可再生资源作为原料,而“中国制造2025”提出全面推行绿色制造,智能制造、绿色制造将成为未来重点发展的方向。综上所述,开发一种价格低廉且清洁环保的橡胶补强材料具有非常重要的意义。天然硅灰石纤维（后文简称硅纤维）是一种环保无毒、价格低廉的工业矿物,开发硅纤维作为补强材料有助于资源利用,且硅纤维可以有效降低轮胎的滚动阻力,提高橡胶的可加工性能,更适合用于制造绿色轮胎。本文主要探究了硅纤维的改性机理,通过实验研究了硅纤维对天然橡胶复合材料性能的影响,本文的主要工作如下:1、探究了硅纤维的改性机理,并通过湿法改性实验研究了Si69、油酸钾两种改性剂对于天然硅纤维的改性效果的影响。通过研究改性剂种类以及用量对改性硅纤维活化指数的影响,确定每一种改性剂的最佳用量,以达到最佳改性效果。2、研究了硅纤维作为补强剂对于天然橡胶补强性能的影响。实验显示,硅纤维可使胶料的硬度以及定伸应力提高,并提高胶料的硫化速率。3、分析了不同粒径硅纤维对天然橡胶复合材料性能的影响,重点探讨了粒径与天然橡胶各项综合性能之间的规律。通过四种粒径硅纤维填充天然橡胶的实验发现,当粒径为5.06μm时胶料的综合性能达到最佳。4、研究了硅纤维等质量份数替代白炭黑对天然橡胶复合材料性能的影响。实验发现当用20份硅纤维代替20份白炭黑时,物理机械性能处于同一水平,但加工性能和填料的分散程度均有了提升,滚动阻力明显降低。5、研究了硅纤维等质量份数替代炭黑对天然橡胶复合材料性能的影响。当用15份硅纤维代替等质量份炭黑时,初始剪切模量降幅约43%,Payne明显减弱,使用10份硅纤维替代10份炭黑时,天然橡胶复合材料的总体性能达到最佳。6、探究了不同的混炼工艺对硅纤维/天然橡胶复合材料性能的影响。本实验证明与传统的机械共混法相比,湿法混炼工艺制备的硅纤维/天然橡胶复合材料其门尼黏度降低了75.27%,拉伸强度达到26.5MPa,压缩生热性能较好。综上所述,硅纤维作为橡胶工业的天然补强材料在提高橡胶综合性能的同时,还具有清洁环保、价格低廉的优势,具有很大的应用前景,并对生产实际提供了一定的参考。