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复合材料由基体相、增强相以及界面相三部分构成,通过界面使增强材料与基体结合为一个整体并产生复合效果,界面相的结构和性质对复合材料的性能起着关键的作用。硅橡胶是一种性能优异的特种橡胶材料,但是只有补强后才具有应用价值,所以在硅橡胶体系中,界面效应具有很高的研究价值。以目前最成熟的界面理论——化学键理论和浸润性理论为指导,通过在硅橡胶基体中加入未改性多壁碳纳米管(MWNTs)、羟基化MWNTs、羧基化MWNTs,利用超高速剪切分散的方法,制备了具有不同界面特性的硅橡胶复合材料。在硅橡胶基体内引入MWNTs后,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率及拉伸模量都有大幅度提高,其中,未改性MWNTs对拉伸强度及断裂伸长率增强效果最好,其次是羧基化MWNTs,羟基化MWNTs的效果最差;羧基化MWNTs对拉伸模量的提高最为显著,其次是羟基化MWNTs,未改性MWNTs的效果最差。不同界面特性硅橡胶的红外光谱(IR)、X光电子能谱(XPS)及动态力学分析(DMA)的研究结果表明本实验体系中界面作用强弱顺序为:羧基化MWNTs/硅橡胶＞羟基化MWNTs/硅橡胶＞未改性MWNTs/硅橡胶,即增强界面物理作用的效果好于增强界面化学作用的效果,都显著强于未改性MWNTs/硅橡胶,这与拉伸模量的变化规律相符。利用原子力显微镜(AFM)观察三种界面特性硅橡胶复合材料的界面形貌发现,本实验体系中界面分散状态优劣顺序为:未改性MWNTs/硅橡胶＞羧基化MWNTs/硅橡胶＞羟基化MWNTs/硅橡胶,这与拉伸强度及断裂伸长率的变化规律相符,即界面分散状态好的制品,拉伸强度、断裂伸长率等力学性能较好。在三种不同界面特性复合材料的电阻率研究中发现:电阻率可以作为衡量未改性MWNTs/硅橡胶和羟基化MWNTs/硅橡胶界面相体积变化的参数,但无法适用于含电负性较大基团的硅橡胶体系如羧基化MWNTs/硅橡胶。碳纤维(CF)/硅橡胶的实验表明:当填料尺寸较小时,界面作用较强,增强效果较好;纳米粉末硅橡胶/硅橡胶复合材料的力学性能表明:界面相的分散形态对界面作用影响是至关重要的,但不是唯一的决定因素。此外,利用经验公式得出:在实验体系下,界面层厚度大的样品其力学性能较好。