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聚丁烯(PB)具有优异的弹性、耐冲击、耐应力开裂性、耐蠕变性、耐热抗压性、隔湿性能和电绝缘性能等,是替代其它聚烯烃的重要材料,因而其发展前景非常可观。另一方面,其价格昂贵,成为阻碍其没有像其他聚烯烃那样快速发展应用的原因之一,而无机纳米粒子和纤维在某些方面具有优异的性能,鉴于此添加适量的nano-SiO2、红麻研究PB复合材料,在发挥复合材料作用的同时,研究更有实际应用价值的新品种材料,以拓宽其应用范围具有非常重要的意义。本文选用lano-SiO2、有机硅(KH-570) nano-SiO2、氨基(KH-550) nano-SiO2、环氧基(KH-560) nano-SiO2以及红麻(3种表面处理)以不同的含量添加到聚丁烯中采用熔融共混法制备成PB复合材料并对其进行力学性能、流变性能、结晶性能、断面形貌以及热稳定性等的综合分析。本文通过对PB/nano-SiO2及PB/红麻复合材料力学性能的分析发现PB/氨基nano-SiO2复合材料的综合力学性能最优。当氨基nano-SiO2含量为3phr时,冲击强度达最大值,为83.8KJ·m-2,拉伸强度最大为20.57MPa,弯曲强度最大为21.94MPa,相比纯PB分别提高了95.34%、7.58%、23.95%。另一方面,对比分析3种改性方法制备的PB/红麻复合材料发现PB/红麻(碱)/PP-g-MAH复合材料的拉伸强度和弯曲强度是最好的,但是它的冲击性能最差,而冲击强度最好的是PB/红麻(碱/接枝-PBA)。采用POM、DSC、XRD测试了复合材料的结晶形态以及晶型转变,结果表明PB及其复合材料呈现黑十字消光现象；当氨基nano-SiO2含量为3phr时,PB/氨基nano-SiO2复合材料的起始结晶温度、结晶过程中最大结晶速率对应的结晶峰温度(Tp)、结晶最终完成的温度(Te)均略高于PB的,相应的各提高了3.4℃、5.0℃、5.6℃。WAXD图谱表明四方形的Ⅱ晶型((200)在11.9°2θ)向六方形的Ⅰ晶型的转变大约在48h后达到稳定。采用SEM测试断面形貌发现PB及PB/nano-SiO2复合材料断面粗糙,呈典型的韧性断裂。由于氨基nano-SiO2在基体中的分布比较均匀使得PB/氨基nano-SiO2断面比PB的粗糙度增加。采用TGA测试热性能表明PB以及其氨基nano-SiO2复合材料的失重温度都在320～500℃的范围内。与PB相比,1phr-7phr的氨基nano-SiO2的加入使得PB的热稳定性有所降低,但不是很明显。