本论文以凹凸棒石在高分子材料与发光材料中的应用为目标,优化了凹凸棒石原料的提纯、改性方法,制备了天然橡胶/凹凸棒石和丁腈橡胶/凹凸棒石/水滑石纳米复合材料;首次利用凹凸棒石为基质原料,合成了可用于白光LED的黄色荧光粉,为其在发光材料领域的应用提供了新思路;并在课题组已有研究工作的基础上,改进了丁腈橡胶/凹凸棒石纳米复合材料的制备工艺,完成了从小试到中试的放大实验,为其将来的工业化生产和商业化应用奠定了基础。论文的主要内容和实验结果如下:1、通过对所使用凹凸棒石原料的分析,确定了其组份、形貌以及粒径分布等物理性能,并针对其杂质成分制定了提纯方案,经过对改性剂、分散剂的筛选,离心浆液浓度以及离心条件等的优化,试验后得到了最佳提纯条件。结果表明,经提纯处理后,凹凸棒石的结晶度提高、颗粒形貌明晰、粒径分布更加均一,为其后续的应用创造了良好的条件。2、通过对纯化凹凸棒石进行表面碳包覆,在不破坏凹凸棒石特有纤维结构的情况下,实现了其表面极性的转变,增加了其与非极性高分子材料的相容性,从而制备了天然橡胶/凹凸棒石复合材料。研究结果表明,表面炭化凹凸棒石的加入,可以提高天然橡胶的力学性能,如拉伸强度、撕裂强度等,且在较大的填充量时也能表现出优良的力学性能;同时,SEM测试结果表明,表面炭化凹凸棒石在橡胶基体中达到了纳米级的分散,说明所制备的天然橡胶/凹凸棒石复合材料是一种纳米复合材料。3、凹凸棒石粘土经过提纯处理后,在其水溶液中合成了层状水滑石,得到了凹凸棒石/水滑石复合填料,进而通过乳液共混共凝法制备了凹凸棒石(ATP)/水滑石(LDH)/丁腈橡胶(NBR)纳米复合材料。经红外光谱测试表明,在凹凸棒石水溶液中成功合成了层状水滑石;经XRD测试证明,ATP/LDH复合填料进入了橡胶基体,并且与橡胶大分子链发生插层;SEM测试结果表明,纤维状与颗粒状的ATP/LDH复合填料以纳米尺度均匀分散于丁腈橡胶基体中,且与基体界面结合模糊,说明其与丁腈橡胶基体相容性良好。力学性能测试结果表明,通过添加ATP/LDH复合填料所制备的复合材料,其性能要优于纯丁腈橡胶与添加单一补强剂所制备的复合材料,说明ATP/LDH复合填料对丁腈橡胶有良好的协同补强性能。4、通过对天然矿物凹凸棒石的酸处理,首次将其应用于荧光材料的制备。结果表明,以其为Si、Al等基质的原料,可以在一个较宽的温度范围内,合成出用于白光LED的黄色荧光粉Sr2.965Al0.08Si0.92O5:0.025Ce3+,0.01Eu2+。解决了荧光粉Sr3Si05合成困难、容易出现第二组成的问题,所合成的Sr2.965Al0.08Si0.92O5:0.025Ce3+,0.01Eu2+,发射范围为 450～750nm,峰值在 561nm,是一种潜在的白光LED用黄色荧光粉。5、以提纯处理后的凹凸棒石为原料,通过对实验室已有技术的优化,采用乳液共絮共凝法制备了丁腈橡胶/凹凸棒石纳米复合材料,经实验室验证后,与合作企业的技术人员进行了初步放大试验,取得了良好的效果;并在此基础上,利用合作企业的工业化生产设备,进行了中试放大试验,测试结果表明,所制备的新型丁腈橡胶拥有良好的力学性能,其性能达到了丁腈橡胶的优级出厂指标,为其将来的工业化生产和商业化应用奠定了基础。