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本研究采用离子液体（1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐BMIM.PF6,IL）处理炭黑,而后进行微波处理得到改性炭黑（m-CB）,并将m-CB用于增强丁腈橡胶（NBR）及丁苯橡胶（SBR）。研究了m-CB的结构、混炼胶的硫化特性和补强效果。研究结果表明,IL可吸附到炭黑表面,IL与炭黑之间存在相互作用而导致部分IL强烈吸附于炭黑表面。微波处理之后,IL会发生部分分解,m-CB使混炼胶的硫化延迟,当IL为变量时,NBR/m-CB硫化胶的断裂伸长率、拉伸和撕裂强度相对于未改性炭黑均有较大提高,而模量和硬度略有下降;当CB为变量时,NBR/m-CB和BR/m-CB硫化胶的力学性能也有相似的结论。通过对硫化胶的交联密度,DMA,形态学等研究,探讨了改性炭黑补强橡胶机理。随后,本研究使用BMIM.PF6在四氢呋喃/水混合液中包覆埃洛石纳米管（HNTs）。通过热重分析（TGA）、表面接触角测试、漫反射红外（DRIFT）以及孔隙分析等证实了HNTs中IL层的存在。提出IL与HNTs通过氢键相互作用的观点,并通过拉曼光谱（Raman）、核磁共振（NMR）、X-射线光电子光谱学（XPS）等光谱测试验证了这个观点。差示扫描量热法（DSC）结果表明,受IL与HNTs相互作用力的影响,IL的结晶行为有所改变。最后,用IL改性HNTs（简称m-HNTs）增强丁苯橡胶（SBR）。与HNTs的混炼胶相比,未经硫化的m-HNTs的混炼胶的硫化速率明显更高,并且硫化胶具有更高的拉伸强度和更低的硬度。混合物性质的变化,和填料的分散以及IL与HNTs的相互作用有关。最后,本研究又采用BMIM.PF6及1-乙烯基-3-己基-咪唑四氟硼酸盐（VHIM.BF4）为改性剂,经胶乳共沉法制备了改性的丁苯橡胶/白炭黑体系。与以上相似,通过TGA、BET、表面接触角等测试证实了白炭黑（Silica）表面存在不可逆的BMIM.PF6吸附层,又通过DSC、傅立叶变换红外（FTIR）、XPS、1H NMR等研究了BMIM.PF6与Silica之间的相互作用力。SBR/改性白炭黑体系混炼胶硫化速率明显变快,硫化胶的力学性能及耐磨性能提高,通过对交联密度和扫描电镜（SEM）等探讨了改性机理。与含BMIM.PF6的体系相比,经VHIM.BF4改性的复合材料具有更高的力学性能和耐磨性能。