聚合物/层状无机物纳米复合材料将无机材料的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、可加工性和介电性等结合在一起,因表现出优异的力学性能、热稳定性、气体阻隔性等而受到广泛关注,已成为材料科学研究的前沿.本文在大量文献调研的基础上,综述了聚合物/层状无机物纳米复合材料的最新研究进展.在具体的研究工作中,作者以合成的层状化合物氧化石墨(GO)和α-磷酸锆(α-ZrP)为主体材料,在对材料进行适当的改性处理之后,分别采用单体插层-原位聚合、溶液插层、溶剂热法以及熔融共混等方法制备了几种典型的聚合物/层状无机物纳米复合材料,并对材料的结构进行了表征,研究了材料的结构与性能特别是与其热稳定性和燃烧性能的关系.对所制备的纳米复合材料进行燃烧性能研究和热解动力学分析发现,在聚合物/层状无机物纳米复合材料的燃烧降解过程中,既有层状无机物的增强成炭作用也有因降解控制步骤的改变和产物的变化而引起的活化能增大的能量阻隔作用机理.同时,将宏观燃烧性能参数与微观热解动力学参数相结合,综合评价材料的燃烧性能.归纳起来,本文由以下五个部分组成:第一,以可膨胀石墨(EG)为起始原料合成得到了高含氧量的GO,并用十六烷基三甲基溴化铵(C16)对其进行有机改性.采用溶液插层法制备了聚乙烯(PE)/OGO纳米复合材料,获得了层离纳米复合材料.第二,利用锥形量热仪详细研究了PS与GO形成的纳米复合材料的燃烧性能及GO与以聚磷酸铵为基础的膨胀型阻燃剂(APP+PER)的协效作用.第三,以水热法合成的层状化合物α-ZrP为主体材料,将高能量的超声分散技术应用于α-ZrP插层反应,系统研究了有机胺分子对α-ZrP的插层和胶体化行为.第四,以甲胺为胶体化试剂,采用单体插层-原位聚合法制备了PAM/α-ZrP纳米复合材料,并用XRD、TEM、HREM、SEM、IR等方法对材料的结构进行表征,获得了热稳定性提高的PAM/α-ZrP层离纳米复合材料.第五,通过锥形量热实验测试,研究了不同方法制备的PS/OZrP纳米复合材料燃烧性能的差异.