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本发明属于聚氨酯弹性体／蒙脱土纳米复合材料及其制备方法。这类聚氨酯弹性体／蒙脱土纳米复合材料由聚氨酯弹性体、增容剂、有机化蒙脱土和功能性防老剂组成。其制备方法是将蒙脱土经过阳离子交换反应后，再与增容剂进行熔融插层，并借助增容剂增容聚氨酯弹性体和有机化蒙脱土。本发明的纳米复合材料不仅具有蒙脱土均匀分散在聚合物基质中的结构，而且力学性能相对于纯聚氨酯弹性体有明显提高。