白炭黑是目前制备“绿色轮胎”的主要填充剂,而硅烷偶联剂是其最常用的表面改性剂,但硅烷偶联剂存在加工过程中产生挥发分、长期使用性能差(如长期耐磨性能)等缺点。本论文基于氢键作用理论,利用白炭黑表面的大量羟基,采用极性的大分子(丁腈橡胶和茶多酚)来改性白炭黑。在白炭黑与橡胶化学结合的基础上,引入物理相互作用,利用物理相互作用可以打开和重建的特点,来提高橡胶制品的长期耐磨性。探讨了大分子改性剂的种类、用量和工艺条件对胎面胶性能的影响规律,以期开发出新型、高效、绿色环保的多功能大分子改性剂。首先以丁腈橡胶作为白炭黑的表面改性剂,研究了丁腈橡胶种类、用量和加工工艺对胎面胶性能的影响规律。研究结果表明NBR是一种有效的白炭黑表面改性剂,可以防止白炭黑对促进剂的吸附,从而较大幅度的提高胎面胶的硫化速度。NBR可以提高胎面胶的物理机械性能,降低压缩疲劳温升。当NBR用量为8phr时,胎面胶即具有高耐磨耗性能和高的抗湿滑性又具有低的滚动阻力。其次以富含酚羟基的天然大分子茶多酚作为白炭黑的表面改性剂,研究了茶多酚的用量和改性工艺(改性介质)对胎面胶性能的影响。研究结果表明,采用乙醇和环己烷为介质,都可以有效提高茶多酚对白炭黑的表面改性效果,提高胎面胶的综合物理机械性能。采用环己烷为介质时,当茶多酚用量为白炭黑的1%和2%时,胎面胶具有最佳的综合物理机械性能和耐磨耗性能,并可以降低胎面胶的压缩疲劳温升。以乙醇为介质时,当茶多酚用量为白炭黑用量的2%时,胎面胶即具有高的抗湿滑性又具有低的滚动阻力。最后研究了茶多酚用量对胎面胶耐老化性能的影响,结果表明茶多酚可以有效提高胎面胶的耐热空气老化性能,茶多酚用量越多,耐老化性能越好。因此茶多酚是一种绿色、可再生、多功能的橡胶加工助剂。