蒙脱土是一类典型的层状硅酸盐矿物,因其具有阳离子交换性、吸水性、分散性等而被广泛应用。但是蒙脱土的表面极性较大,与聚合物的相容性很差,需要对其进行改性才能够更好分散到聚合物基体中。本文制备了新型有机蒙脱土,并对其在聚丙烯(PP)中的应用做了探讨,另外,由于钠基蒙脱土(MMT-Na)在水中具有良好分散性,考察了钠基蒙脱土在水性聚氨酯(WPU)乳液中的应用。研究了蒙脱土的用量对聚合物基纳米复合材料的组成、结构及其性能的影响。本文第二章对钠基蒙脱土进行了四步改性得到新型有机蒙脱土(MMT-O),首先以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对钠基蒙脱土进行离子交换得到有机蒙脱土MMT-C;在此基础上,以二乙醇胺开环的环氧树脂(E44)对蒙脱土MMT-C进行研磨插层得到羟基蒙脱土(MMT-E);之后使用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与羟基蒙脱土插层反应,合成了端-NCO封端有机蒙脱土(MMT-I);最后采用十八胺(ODI)对MMT-I进行插层反应,合成了长链烷基封端的新型有机蒙脱土(MMT-O)。通过FTIR、XRD、TG、BET、TEM对有机蒙脱土进行了结构表征,结果显示,插层剂已插入到蒙脱土间,新型有机蒙脱土层间距由原土1.28nm扩大到4.11nm。本文第三章采用熔融插层方法在双螺旋杆挤出机中制得PP/MMT-O纳米复合材料,通过改变蒙脱土MMT-O加入量制得一系列纳米复合材料。通过SEM、TEM可以看出,蒙脱土MMT-O片层分散均匀,分散尺度及基本上达到纳米级,MMT-O在PP基体中主要以插层形式存在,同时存在少量的剥离结构,蒙脱土的加入提高了复合材料的热稳定性。研究发现,当蒙脱土加入量为5%时,蒙脱土的剥离程度最高,复合材料的拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率均达到最大值。加入MMT-O后,提高了PP结晶度,但对PP熔点影响不大,另外,PP完整的球晶随MMT的加入逐渐减小和趋于扭曲甚至破碎。本文第四章主要使用聚醚二元醇(N210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)制备了聚氨酯预聚体,加入钠基蒙脱土母液乳化合成了水性聚氨酯／钠基蒙脱土(WPUM)复合乳液。分析了钠基蒙脱土在水性聚氨酯中的分布情况及其层间距的变化,并讨论了钠基蒙脱土的加入对水性聚氨酯材料结构和性能的影响。SEM、TEM分析知,MMT-Na在复合材料中分散均匀,但MMT-Na加入量过多时,蒙脱土片层出现团聚现象,MMT-Na在乳液中的分散性变差。由XRD知,复合材料中钠基蒙脱土片层有很明显的增大,当1%加入量时,层间距由钠基蒙脱土的1.28nm增大到1.53nm。另外,WPUM复合材料相比WPU的力学性能、热稳定性得到一定的提高,同时,随着MMT-Na加入量的增加,WPUM复合乳液的粒径、电导率呈现逐渐增大的趋势。