硬质橡胶是一种具有高强度、高硬度、高模量以及良好无缺口抗冲击强度的特种橡胶，但由于其耐热性差阻碍了其广泛应用，仅在耐腐蚀、绝缘以及大型工程壳体等方面应用。本论文旨在通过对硬质橡胶制备、结构与性能的研究，阐明耐温机理，以期获得性能更优秀的硬质橡胶。 通过对工艺的研究，获得了比较合适的硫化工艺。通过考察硫化时间对于硬质橡胶结构与性能的影响，结合DMTA、DSC、硫化特性分析、溶胀分析等方法，分析了硬质橡胶的硫化过程中结构的变化，认为在硫化过程中，随着硫化的进行，硬质橡胶中的化学交联作用有下降趋势，极性基团对于碳骨架的改性作用逐渐增加，并对硬质橡胶的物理机械性能起主要决定作用。 此外，采用乳液插层法制备了粘土／硬质橡胶纳米复合材料，通过TEM和XRD表征了其纳米结构。研究了填料用量及种类、界面剂用量、絮凝剂等因素对于该材料体系性能的影响，从而确定了比较优化的填料用量、界面剂用量和絮凝剂体系。 采用层压法，利用硫磺在橡胶中的过渡分布，初步制备了硫元素