遇水膨胀橡胶（WSR）因其具有独特的吸水膨胀性能和物理机械性能,被广泛的应用在农业绿化、石油开采和建筑施工等各个领域。本论文通过在不同的橡胶基体材料中添加吸水剂（吸水树脂）、无机填料（白炭黑、炭黑）、偶联剂制备遇水自膨胀橡胶,研究了提高其吸水膨胀率和力学性能的方法,使其能在一定压力下膨胀起来,更适用于油田封隔器。本论文选用了丁苯橡胶、丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶作为橡胶基体材料,研究了不同橡胶基体对遇水膨胀橡胶性能的影响,在后续的实验中,选择以丁腈橡胶为橡胶基体,研究了无机填料（白炭黑、炭黑）与吸水剂（吸水树脂）对其吸水性能和力学性能的影响。实验结果表明,NBR为基体时遇水自膨胀橡胶的吸水膨胀倍率最佳,为820%,优于HNBR和SBR;而它的力学性能优于SBR,差于HNBR。以丁腈橡胶为基体制备遇水自膨胀橡胶,当WCB加入量为70份时,拉伸强度达到最高为9.03MPa,当WCB为50份时断裂伸长率达到最高为757%,吸水倍率为820%。邵尔A硬度呈上升趋势。SAR加入量为50份时,拉伸强度达最高为8.70MPa,断裂伸长率达到最高为846%,邵尔A硬度呈先上升后下降的趋势。当SAR用量达到80份时吸水倍率最大,为1017%,此时力学性能较差。以氧化石墨烯GO为交联剂制备了吸水树脂,并研究了此树脂对橡胶的性能影响。实验结果表明,当单体剂摩尔比n（AM）:n（AA）:n（Ca CO₃）=1:1:3时,共聚树脂的吸水效果最佳。加入改性后吸水树脂的丁腈遇水自膨胀橡胶,与加入普通吸水树脂的橡胶相比,吸水倍率降低,拉伸强度变高,断裂伸长率降低。本实验加入了大量具有亲水性的白炭黑作为补强剂,分别探讨了偶联剂KH570、Si69和钛酸酯对橡胶与白炭黑相容性的影响。实验结果表明,三种偶联剂的加入均提高了橡胶的硫化效率,随着三种偶联剂用量的增加正硫化时间(T₉₀)逐渐变短;三种偶联剂对比,加入偶联剂后的吸水倍率均增大了,其中加入钛酸酯偶联剂的橡胶吸水倍率最大。加入KH570时的橡胶质量损失率最低为4%。不同偶联剂对拉伸强度的影响程度为Si69>KH570>钛酸酯偶联剂,最高为8.84MPa。由SEM表征可看出,偶联剂的加入使白炭黑分散更加均匀,团聚现象减少,吸水过程中,橡胶内的分子链由于膨胀部分断裂,这导致橡胶烘干后,橡胶表面出现明显的裂纹。加入发泡剂后,橡胶表面明显多了许多小孔,橡胶前期吸水速率明显提高;然而其力学性能和吸水性能变化不大。