由层状硅酸盐与聚合物通过纳米插层复合技术制备纳米复合材料是二十世纪八十年代中期以来兴起的热门研究课题。由于少量的蒙脱土以纳米尺度均匀分散于聚合物基体中就能显著地改善聚合物基体的力学性能、耐老化性能、阻燃性能、耐溶剂性能、加工性能、阻隔性等性能，因此聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料引起了材料研究工作者浓厚的兴趣。 虽然聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料具有众多的优异特性，但是迄今为止其工业化应用依然很少，究其原因主要是迄今研究的聚合物与层状硅酸盐纳米复合技术都需要先将层状硅酸盐与季铵盐等改性剂在水悬浮液中进行繁杂的有机化改性而导致成本剧增，同时，季铵盐等改性剂与很多非极性聚合物大分子之间缺乏反应活性，导致在常规的机械混炼插层制备过程中插层效率低下。这些因素都限制了聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料在工业上的推广应用。 本文研究成功一种未见文献报道的在固相状态下对蒙脱土进行有机改性的方法。该技术摒弃了传统使用季铵盐改性剂的水相改性方法，利用廉价的胺类改性剂和硅烷偶联剂在固相中对蒙脱土进行有机改性。该方法具有工艺简单、成本低、无环境污染等优点，呈现出良好的工业应用前景。 首先，通过粒径分析、X-射线衍射、红外光谱、接触角测定和裂解色谱-质谱分析等多种手段研究了新型固相改性蒙脱土的结构和性能。结果表明在固相下改性剂能够进入蒙脱土的层间，扩大层间距，而偶联剂则通过与蒙脱土外表面和片层边缘的羟基相互作用结合在蒙脱土外表面片层边缘。在改性剂和偶联剂的共同作用下，固相改性蒙脱土的亲水性大大降低，有利于提高蒙脱土和聚合物基体之间的相容性，从而实现蒙脱土在聚合物基体中的纳米分散。 以新型固相改性蒙脱土、天然橡胶和丁苯橡胶为原料，采用机械混炼插层法分别制备了天然橡胶/固相改性蒙脱土纳米复合材料和丁苯橡胶/固相改性蒙脱土纳米复合材料。通过X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜、热重分析仪、锥形量热仪等现代化测试手段研究了材料的形态、结构和性能。结果表明，固相改性后的蒙脱土与橡胶基体之间具有很好的相容性。在机械混炼和热硫化过程中，橡胶大分子链插入蒙脱土的层间并与改性剂发生了相互作用，从而使橡胶和蒙脱土之间形成了牢固的结合，并获得了显著插层效果。固相改性蒙脱土与橡胶的纳米复合导致复合材料的硫化速率、力学性能、耐老化性能、耐热性能、阻燃性能和动态力学性能显著提高和改善。 聚丙烯是一种典型的非极性塑料，由于其与蒙脱土的极性相差大，普通的有机改性蒙脱土通过熔融插层很难制备出热力学稳定的纳米复合材料。因此，尝试将新型固相改性蒙脱土用于聚丙烯复合材料的制备，采用熔融插层法制备了聚丙烯/固相改性蒙脱土纳米复合材料。通过X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜、热重分析仪、锥形量热仪等现代测试手段研究了材料的结构、形态和性能。结果表明，固相改性蒙脱土能够在聚丙烯基体中实现纳米分散。固相改性蒙脱土的加入提高了聚丙烯的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度等力学性能，实现了对聚丙烯的增韧和增强作用。此外，复合材料的耐热性能和阻燃性能也得到了明显的改善。蒙脱土对聚丙烯具有异相成核作用，可提高聚丙烯的结晶温度，减少结晶尺寸并诱导B结晶的生成，这些都表明聚丙烯/固相改性蒙脱土纳米复合材料将具有广泛的应用前景。