与传统的复合材料相比，聚合物/蒙脱土纳米复合材料具有优越的性能。当蒙脱土片层均匀的剥离在聚合物基体中时，材料性能的提高尤为明显，例如在力学性能、气体阻隔性能、热稳定性能，以及阻燃性能等方面均有显著提高。蒙脱土加入到多种聚合物中都会导致阻燃性能的提高，同时，蒙脱土与膨胀型阻燃剂、氢氧化铝、碳纳米管、金属氧化物等多种体系都会有比较好的协同阻燃效果，所以制备聚合物/蒙脱土纳米复合材料并研究其阻燃机理对阻燃聚合物材料的设计以及开发有着非常重要的意义。研究人员做了大量的探索工作研究聚合物/蒙脱土纳米复合材料阻燃性能提高的机理，可是由于不同研究人员使用不同的研究方式研究不同的聚合物，导致这方面存在一定的争议。因此本文针对目前提出的物理阻隔机理、酸性点机理、自由基捕捉机理和表面能机理中所存在的争议，通过深入系统的实验设计和结果分析，阐明聚合物/有机改性蒙脱土纳米复合材料的阻燃性能提高的本质。　　 1.研究了表面能对蒙脱土在聚合物表面富集的影响。分别使用非极性的聚丙烯和极性的尼龙进行热处理，有机改性蒙脱土20A在聚丙烯中没有富集，因为聚丙烯的表面能比蒙脱土低。有机改性蒙脱土20A会在尼龙12样品表面迅速富集。通过锥形量热仪的测试，证明这种表面富集对于聚合物在燃烧过程中热量释放速率没有明显的影响。　　 2.在不同的温度下对聚丙烯和尼龙12与有机改性蒙脱土的复合材料进行热处理，模拟聚合物的炭/蒙脱土保护层的形成过程。保护层的形成主要通过以下步骤完成：(1)阳离子改性剂的降解导致了蒙脱土片层表面形成了酸性点，酸性点的存在能够促进聚合物的降解与成炭；(2)聚合物和阳离子改性剂降解产生的气泡把部分降解的聚合物推到了表面；(3)聚合物的降解和成炭导致了蒙脱土片层很紧密地被炭连在一起，最终形成了比较好的蒙脱土/炭保护层。　　 3.研究了不同改性剂改性的蒙脱土对尼龙12、聚乙烯、聚苯乙烯的阻燃，区分了物理阻隔和化学作用对聚合物阻燃的影响。在尼龙12和聚乙烯体系，阳离子改性剂降解产生的酸性点催化聚合物成炭是导致热释放速率降低的主导因素，物理阻隔有着辅助作用。在聚苯乙烯中，酸性点催化降解对其阻燃有很大帮助，酸性点越多，燃烧过程中热量释放速率降低得越多。同时，纯的蒙脱土对其一样有比较好的阻燃效果，当纯的蒙脱土使用阴离子改性剂改性以后，尽管分散状态比阳离子改性蒙脱土差，但体系热量释放速率降低更大，同时阴离子改性蒙脱土并没有改变聚苯乙烯的降解过程。有机改性蒙脱土在聚苯乙烯中存在两种机理，一种是酸性点机理，另外一种是蒙脱土片层稳定了聚苯乙烯降解过程机理。　　 4.研究了蒙脱土在水中与多壁碳纳米管的相互作用，碳纳米管在水分散液表面能很高，可以通过范德华力发生团聚，所以在水中的分散不稳定，加入蒙脱土以后，蒙脱土片层能够起到稳定碳纳米管，阻止其团聚的作用，使其在形成稳定的分散液。在这个体系中，发现主要是通过蒙脱土片层表面的Na+离子与带负电的多壁碳纳米管相互作用形成稳定的结构。这种特殊的实验现象可能对研究带负电与带负电胶体粒子的相互作用有帮助。同样，这也是一种新的制备碳纳米管/蒙脱土杂化材料的方法，这种杂化材料在制备高性能的聚合物纳米复合材料方面将有广阔的应用前景。