鉴于石油等不可再生资源日益匮乏,可再生资源的开发利用已成为当前材料、能源化工等领域的重要课题,本文利用绿色方法对可再生资源木薯渣进行纳米化处理,获得纳米木薯渣(NCDs)并将其应用于非极性的天然橡胶(NR)与极性的羧基丁苯橡胶(XSBR)等橡胶材料的增强,有望部分替代炭黑、白炭黑等填充剂,为木薯废渣的高值化利用提供参考。以NaOH、NaCIO和H202为助剂,采用均质、球磨和超声3种机械力相结合的绿色方法对木薯渣(CDs)进行纳米化处理,得到NCDs。分别采用低温硫化(vulcanize)法制备复合材料NCDs/NR-V和乳液共混法制备共混膜材料NCDs/NR、NCDs/XSBR。利用红外光谱仪(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、粒径分析等表征手段对NCDs及复合材料进行微结构表征,并对复合材料的力学性能和热稳定性等进行测试。主要结论如下:(1)、加入15%H202(质量分数)作为助剂,在均质、球磨和超声3种工艺手段共同处理的条件下,CDs纳米化效果最佳,NCDs最小粒径达到30 nm,与CDs相比,不仅稳定性得到提高,而且在悬浮液中沉降速率变慢。(2)、NR体系中,NCDs/NR-V的硫化曲线及拉伸性能研究表明,NCDs的添加使橡胶体系的交联密度增加,在NR基体中添加10 phrNCDs得到的复合材料NCDs/NR-V的力学性能最佳。此外,经过硫化得到的复合材料NCDs/NR-V比共混得到的共混膜材料NCDs/NR的力学性能明显提高,NCDs/NR-V复合材料的最高拉伸强度(15.63 MPa)是共混膜材料NCDs/NR(0.76 MPa)的 20 倍。(3)、XSBR体系中,在FT-IR光谱图上并未发现新的特征吸收峰,NCDs和XSBR之间是通过物理吸附的方式相互作用增强了胶料的交联度。由SEM图片可见木薯渣纤维裸露在XSBR基体表面,NCDs均匀的分散在XSBR基体中。NCDs/XSBR共混膜材料中NCDs和XSBR未发生化学反应。综合力学性能测试与TG的结果发现:共混膜材料的拉伸强度和断裂伸长率随着NCDs的增加先增大后减小,20 phrNCDs添加量的共混膜材料的力学性能最强、热稳定性最好。当添加量增大到30 phr,对XSBR的补强效果反而降低。