我国煤系高岭土储量远比非煤系高岭土丰富,在我国具有得天独厚的资源优势。煤系高岭土主要伴随煤矿的开采所堆积废弃,原料利用率低,容易造成资源浪费。目前高岭土主要的应用方面在陶瓷、纸张等方面,在橡胶填充的应用方面则相对较少。本文通过研究不同种类的高岭土对橡胶补强性能以及与不同填料之间的对比寻找煤系高岭土的优势与不足。采用干法改性,寻找煤系高岭土的最优改性剂、改性剂用量、改性时间来提升对橡胶的补强效果。并探究煤系高岭土在轮胎气密层和乘用车密封条中的应用效果。本文选用3种煤系高岭土、3种国内高岭土与2种国外高岭土,探究其对丁苯橡胶的补强性能的影响,并与其他常用橡胶填料进行对比实验。结果表明:煤系高岭土中以G90产品的力学补强性能最佳,与国内产品中的北海高岭土BHK、强微粉的力学补强性能相当,但与国外产品snobrite75产品补强性能相比有所不足。在不同填料对比性能实验中,煤系高岭土G90补强性能上仅次于炭黑和白炭黑,而且远胜于碳酸钙、石榴石、硫酸钡、方解石等填料。但煤系高岭土胶料在断裂伸长率上要大于炭黑硫化胶。在回弹性能、压缩永久变形、压缩生热性能上要优于白炭黑胶料。在煤系高岭土的改性实验中,5种不同改性剂里,硅烷偶联剂KH550对煤系高岭土的改性效果最佳。但活化指数不能有效的评价高岭土对橡胶的补强效果,因此选用沉降体积和Zeta电位的方法进行预评价,由此确定硅烷偶联剂KH550的最佳改性剂用量为4%,改性时间为1min。由红外光谱法确定改性剂以化学键的方式结合在煤系高岭土上,在SEM扫描电镜上可以观察到改性高岭土与胶料的结合性和相容性提高。改性煤系高岭土填充丁苯橡胶的Payne效应降低,填料分散性能变好,力学性能综合最佳,拉伸强度可以提高至13.7MPa,提升约89%。对胶料的耐磨性有所提升,磨耗体积减少约18%。在轮胎气密层配方应用实验中,探究CM与BIIR并用比例和煤系高岭土用量对气密层胶料性能的影响。随着CM比例的增加,硫化时间变短,最高转矩MH上升,分解温度提高。但物理机械性能、耐热养老化性能、气密性能均下降。因此CM并用比例不宜过高,选用BIIR/CM的比例为90/10。由此基础上添加少量煤系高岭土,随着煤系高岭土用量的增加,对门尼、硫化、物理机械等性能均无较大影响,但对气密性能有提升作用,在添加6份煤系高岭土时气密性最佳,但超过6份时,透气系数出现突增。在乘用车密封条配方中,分别用煤系高岭土等质量和等体积替代炭黑进行了分析。煤系高岭土最大等质量替代炭黑的用量为50至55份之间,替代量的增加会导致物理机械性能和老化性能的下降,无法满足乘用车密封条标准。在替代量为50份时,经济成本每吨胶料可减少537元。在以等体积替代的方式进行替代后,与等质量替代所不同的是,断裂伸长率随着煤系高岭土替代量的增加而变大,其余性能变化趋势与等质量替代相同。在替代炭黑量为40至50份之间可满足乘用车密封条标准。即以53.6份煤系高岭土替代40份炭黑时,经济成本每吨胶料可节约356元左右。