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本发明公开了一种尼龙／粘土纳米复合材料燃油箱及其制备方法。本发明采用原位聚合插层技术使粘土在尼龙基体中达到纳米级分散，具有非常大的界面面积，无机分散相与聚合物基体界面具有理想的粘接性能，可消除无机物与聚合物基体两物质线膨胀系数不匹配的问题，充分发挥无机物内在的优异力学性能和高耐热性。本发明制造的纳米复合材料燃油箱，其阻隔性能得到明显提高，而不影响基体材料的力学性能。