聚合物纳米复合材料被视为新世纪最有发展前景的材料之一。为了充分发掘纳米填料的潜能,人们开展了大量卓有成效的研究工作。其中一个新颖的研究思路是受“合金”概念的启示,将各具优势的两种填料混合使用,由此制备的聚合物复合材料获得了明显的性能协同增强。本课题涉及的基于粘土/碳纳米管(Clay/CNT)纳米杂化填料的聚合物纳米复合材料即属于该领域研究范畴,以追求制备出经济实用且性能优良的聚合物纳米复合材料。本课题以钠基蒙脱土(Na+-MMT)和单壁碳纳米管(SWNT)为起始原料,通过化学键接乙二胺赋予SWNT表面正电特性(N+-SWNT),然后利用N+-SWNT与表面负电性的剥离MMT片层(CNLs)间的长程静电相互作用制取N+-SWNT/CNLs纳米杂化材料(SCH)。将SCH应用到聚乙烯醇(PVA)纳米复合薄膜和Nylon 6纳米复合材料的制备,调查SCH中的N+-SWNT和CNLs在改善聚合物性能时的协同效应。SEM和TEM证明SCH在聚合物基体中能够均匀分散并与基体形成良好的界面黏合,更重要的是SCH在聚合物基体中能够维系其纳米异质结构。通过力学测试、DSC测试、热导率测试、TGA测试等表明这种纳米异质结构使SCH在改善PVA和Nylon 6力学性能(强度和模量)和热学性能(热稳定性和热导率)发挥协同作用,在力学性能方面甚至表现出了“1+1>2”的协同增强效应。当SCH含量为5.0 wt%时,PVA/SCH纳米复合材料的拉伸强度和杨氏模量分别为139.5 Mpa和2.77 Gpa,较纯PVA分别增加了112%和131%;较纯PVA,PVA/SCH纳米复合材料的TE-III和热残重分别提高了20°C和9 wt%。当SCH含量为3.0 wt%时,Nylon 6/SCH纳米复合材料的拉伸强度和杨氏模量分别为81.4 Mpa和2.145 Gpa,较纯Nylon 6分别增加了105%和170%;较纯Nylon6,Nylon 6/SCH纳米复合材料的热导率增加了36%。与文献报道的化学气相沉淀法(CVD)构建的粘土/碳纳米管(Clay/CNT)纳米杂化粒子相比,SCH在提高PVA和Nylon 6力学性能和热稳定性方面具有相似的效果,但构建方法成本低且简单可控。