磁性高分子复合材料是指在高分子树脂中添加磁性填料,均匀分散制备而成的复合型材料。磁性复合材料的性能取决于聚合物基质,纳米磁性填料以及二者的相互作用。水性聚氨酯具有耐磨,软硬可调,低密度、环保等优点,是制备磁性复合材料的适宜材料。在水性聚氨酯中添加磁性填料能赋予聚氨酯优异的磁性能,但是纳米磁性材料尺寸小,存在磁矩力,导致纳米磁性填料在聚合物中分散性差,因此本文用廉价易得,富含羟基的埃洛石和部分还原的氧化石墨负载四氧化三铁,制备能在聚合物中良好分散的磁性填料,并用制备的纳米磁性填料和聚氨酯原位聚合制得磁性纳米复合材料,本论文展开了以下方面的研究:首先用化学沉淀法在埃洛石表面均匀的负载四氧化三铁纳米粒子,然后用带有氨基的硅烷偶联剂对其表面进行改性,制备硅烷偶联剂改性的埃洛石-四氧化三铁（mHNT-Fe₃O₄）,再通过mHNT-Fe₃O₄表面的氨基络合银离子,经还原后制备同时载金属银和纳米四氧化三铁的埃洛石（mHNT-Fe₃O₄-Ag）。通过红外光谱、透射电镜、X-射线衍射分析、紫外-可见光谱分析埃洛石负载纳米银和四氧化三铁的结构和性质。通过原位聚合把mHNT-Fe₃O₄-Ag引入到聚氨酯中,制备一系列不同填料含量的mHNT-Fe₃O₄-Ag/WPU复合材料。通过动态力学分析、应力应变、表面性能测试、振动样品磁强计以及热重分析测试复合材料的各项性能。研究结果表明,添加6 wt%的mHNT-Fe₃O₄-Ag纳米填料,复合材料的拉伸强度和储能模量最大,玻璃化温度最高,热分解性能更优,同时兼具优良的磁性能和抗菌性能。为避免使用硅烷偶联剂对磁性材料表面改性,简化磁性纳米填料的制备工艺,论文中还研究了部分还原氧化石墨负载四氧化三铁（PRGO-Fe₃O₄）的制备方法。首先通过Hummer法将天然石墨氧化成氧化石墨（GO）,然后通过化学沉淀法在其表面负载四氧化三铁粒子制备氧化石墨-四氧化三铁磁性填料（GO-Fe₃O₄）,再通过控制热还原条件将氧化石墨部分还原,制备PRGO-Fe₃O₄磁性填料。通过透射电镜、X-射线衍射分析氧化石墨负载四氧化三铁的形貌,通过红外光谱、X-光电子能谱分析氧化石墨还原的程度以及其表面纳米四氧化三铁的含量。通过原位共聚把PRGO-Fe₃O₄引入到麻风树脂油基聚氨酯中,制备纳米磁性复合材料。通过红外光谱分析,其羰基特征峰显示了纳米磁性填料和聚氨酯链的氢键化作用。动态力学分析结果表明,温度低于45°C,随着PRGO-Fe₃O₄的还原程度增加,其对聚氨酯的增强作用越小,氢键化形成的物理交联也减少。温度升高到45°C后氢键化作用减弱,此时还原氧化石墨因为具有良好的机械性能,对复合材料的增强效果比氧化石墨更优。导电性能测试表明PRGO-Fe₃O₄改性水性聚氨酯,能赋予水性聚氨酯导电性。