本论文将具有天然纳米管结构的埃洛石纳米管(Halloysite nanobubes，HNTs)应用于热塑性塑料聚丙烯(Polypropylene，PP)，制备了具有新型结构和优良性能的PP/HNTs复合材料，深入系统地研究了复合材料的制备、结构与性能。 HNTs基本性质研究表明HNTs的天然硅酸盐纳米管结构、表面性质和热失重行为等使得其在聚合物的增强和阻燃改性上具有独特的优势和吸引力，是制备高性能聚合物复合材料的理想增强材料。通过传统的热塑性塑料成型工艺制备了PP/HNTs复合材料，结果表明，未经任何改性的。HNTs在PP基体中有着较好的分散，同其它常用无机填料相比，HNTs与PP制备的复合材料具有明显更好的力学性能，特别是材料的伸长率，远远高于其它无机填料的PP复合材料。 提出了通过氢键作用在聚合物基体中构筑杂化网络并用来增强聚合物的方法---通过氢键作用构筑无机/有机杂化网络增强技术。通过在聚合物基体和无机填料体系中加入少量的有机小分子氢键配体，使得无机填料在加工过程中通过氢键原位形成有机-无机杂化网络结构，聚合物分子链贯穿于杂化网络之间，形成一种类似于半互穿聚合物网络(semi-IPN)结构的聚合物复合材料。无机/有机杂化网络的形成明显提高了复合材料的模量和强度，例如，添加30份HNTs和2．5份氢键配体三聚氰胺(MEL)后，复合材料的模量与相同填料含量的PP/HNTs复合材料相比提高了50％以上。杂化网络的形成使得冲击强度有一定程度的下降。填料表面和氢键配体具有多个形成氢键的官能团是形成杂化网络的前提条件。只有当填料达到一定的含量时(一般高于10份)填料才能形成网络。无机/有机杂化网络不仅可以在PP、高密度聚乙烯(HDPE)基体中形成，还可以在极性的尼龙6(PA6)中形成，并显示良好的增强效果。 探索了几种通过HNTs表面改性提高PP/HNTs复合材料性能的方法。这些方法主要包括通过两步法在HNTs表面接枝PP分子以及通过UV接枝等方法对HNTs的表面进行改性，这些方法增加了HNTs与PP基体的相容性，促进了HNTs在PP基体中的分散，有效提高了复合材料的力学性能。 HNTs的加入以及HNTs的表面改性能够显著的增加PP的热稳定性，提高复合材料的热分解温度；HNTs的加入可以显著降低复合材料的热释放速率，同时，烟密度也有一定程度的降低，表现出对PP良好的阻燃效果。同其它硅酸盐材料一样，HNTs的加入可以加速PP的热氧老化，而表面改性可以一定程度的抑制这种热氧老化。