本研究以聚丙烯(PP)为研究对象，采用熔融插层法制备了不同有机蒙脱土(OMMT)含量及不同无机蒙脱土(MMT)含量的PP-蒙脱土纳米复合材料，并通过透射电镜(TEM)观察了蒙脱土在聚合物基体中的分散情况。采用锥形量热仪评价这种纳米复合材料的阻燃性能；采用数码相机、扫描电镜(SEM)、热失重分析仪及X射线衍射(XRD)对这种纳米复合材料不同燃烧阶段燃烧残余物的表面和断面结构进行了对比分析；结合实验结果，对PP基聚合物/层状硅酸盐(PLS)纳米复合材料不同燃烧阶段的炭渣结构与阻燃性能的关系、炭化过程等进行了研究。　　 对纯PP、PP/OMMT及PP/MMT复合材料的锥形量热仪实验研究结果表明，OMMT的加入可以显著提高PP以热释放速率和质量损失速率表征的燃烧性能，而PP/MMT复合材料的燃烧性能提高不明显；XRD及TEM结果表明，OMMT片层能均匀的分布在聚合物基体中，使复合材料的层间距有所扩大，形成插层复合结构，而MMT不能与聚合物形成插层复合结构；通过SEM对不同OMMT含量的PP/OMMT复合材料残留炭渣层横断面结构的分析研究表明，炭渣结构随着OMMT含量的增加，其致密度增加，复合材料的炭渣结构对其阻燃性有显著的影响。　　 本研究重点讨论了PP基PLS纳米复合材料在锥形量热仪燃烧过程中不同燃烧阶段的样品残余物结构变化，进而分析了残余物的炭化过程及其阻燃作用。结果表明，未完全燃烧残余物整个燃烧断面可分为三部分：皮层、蜂窝层及熔融泡结构层。相对致密的皮层可减少完全燃烧的程度，起到物理热屏蔽效应，能降低材料的热释放速率；膨胀的蜂窝层可以扩充燃烧残余物体积，也有一定的阻燃作用；泡结构层在进一步的燃烧过程中逐步转变为蜂窝结构层，所以在燃烧过程中蜂窝层一直增厚。蒙脱土片层的横向聚集成片表明了现行的低表面能驱动的迁移理论不尽合理，对此有待进一步研究。　　 通过研究PP/OMMT纳米复合材料在用锥形量热仪模拟的不同燃烧阶段所形成的结构来了解燃烧残余物形成过程及其阻燃作用。研究发现，在燃烧过程中该复合材料形成了一个混合的皮层，该皮层的上部分由炭层构成，下部分则是非炭层。在炭层和熔融聚合物中所有的蒙脱土片层都剥离了。炭层有明显的双层碳结构，其顶层是薄薄的致密表皮炭层，表层以下则是疏松的蜂窝状的炭层。表皮炭层结构由聚集体薄炭层和许多小空穴组成，而蜂窝状结构由聚集体薄炭层和大量的空穴及空隙组成。随着燃烧的进行，皮层厚度变化很小，泡结构逐渐减少，蜂窝层的厚度不断增加，直到最后形成全是皮层-蜂窝层结构。燃烧过程中，蒙脱土片层组成了聚集体并进一步形成纳米颗粒网状结构，网状结构中夹杂了少量含碳残留物。从宏观结构上观察的皮-窝状炭层结构以及微观意义上的网状结构都对聚合物层状硅酸盐纳米复合材料的阻燃起到了作用。