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本文研究了两种聚合物/粘土纳米复合材料：环氧树脂/粘土纳米复合材料和不饱和聚酯/粘土纳米复合材料。首先通过优选合适的插层剂对粘土进行有机改性，用改性后的粘土作为增强介质与热固性树脂预聚体进行复合，制备出环氧树脂/粘土纳米复合材料和不饱和聚酯/粘土纳米复合材料，讨论了影响材料性能的条件和因素，同时对环氧树脂/粘土纳米复合材料的形成机理进行了初步探讨。 对粘土进行有机改性所用的有机胺包括：正辛胺、正癸胺、十二胺、十六胺、十八胺、十六烷基三甲基溴化铵和丙烯酰胺，其中十六胺处理后的有机粘土的晶面间距由原来的1.3605nm撑至1.9885nm，十六胺和丙烯酰胺混合处理的有机粘土的晶面间距从1.3605nm撑至1.7380nm。 用有机粘土增强的环氧树脂和不饱和聚酯树脂，其力学性能和热性能均有较明显改善。其中，环氧树脂/粘土纳米复合材料的抗冲击强度提高了34％，抗拉伸强度没有下降，热变形温度（HDT）由79.4℃提高到了89.2℃；不饱和聚酯/粘土纳米复合材料的抗冲击强度提高了220％，抗拉伸强度提高了12％，热变形温度（HDT）由76.3℃提高到了86.1℃。 本研究还通过FT-IR、XRD、TEM等手段对粘土及复合材料的微观结构进行了分析和表征，结果表明，处理粘土中确实存在有机胺，且晶面间距（d001）明显加大，复合材料的XRD、TEM分析结果表明，复合材料中粘土晶层已基本分离，且以纳米级分散在聚合物基体中。 首次应用非等温DSC方法，研究了环氧树脂/粘土纳米复合材料形成过程的固化动力学。结果表明，环氧树脂（E-51）与经表面修饰过的改性粘土，在低分子量聚酰胺（203#）作为固化剂的条件下，其固化过程的表观活化能为△E=56.21KJ/mol，反应级数n=0.9。 对环氧树脂/粘土纳米复合材料的形成机理进行了探讨，根据定量计算结果首次提出：形成环氧树脂/粘土纳米复合材料的推动力是环氧树脂在粘土晶层间的固化反应热。