聚合物与层状纳米无机材料复合是提高材料热力学、力学性能的有效途径。膨化石墨(EG)作为层状纳米无机材料,与聚合物复合不仅能发挥类似传统蒙脱土的热稳定性等改性作用,还使材料具有功能性,如:导电性等,具有广泛的应用前景。而与传统的化学法相比较,辐射技术在聚合物合成的应用中具有低能耗,洁净,环保等优点;同时工业电子加速器以高能电子束作为辐射源,所能产生的剂量率要比60Co-γ辐射源高出3～4个数量级,因而可缩短辐照时间,提高生产效率,适合于大批量的辐照加工,易于形成规模产业。本文以制备聚苯乙烯((PS)/EG纳米复合材料为代表,探索了高能电子束辐射聚合制备聚合物/EG纳米复合材料的新方法,并对复合材料的结构和性能进行了表征。1.首次通过特定的生产工艺,用工业电子加速器辐照预聚合结合后聚合的方式成功制得聚苯乙烯/膨化石墨纳米层状复合材料。TEM观测表明EG在PS基体中成薄层片状均匀分布,其厚度为30～80nm,在聚合后复合物中形成良好的交叉网络结构;通过SEM图和XRD衍射图可以看出PS已经进入EG层间,形成良好的层状复合;通过XRD衍射图和IR图谱分析可以得出,片层状的EG颗粒已经良好地分散于聚苯乙烯中,并且聚苯乙烯与EG层很可能有键的作用,形成化学复合。2.研究了后聚合温度、后聚合时间和辐照剂量等条件与聚合转化率的关系,得出:随着后聚合温度的提高和后聚合时间的延长,转化率明显增大,在105℃时,后聚合10h,转化率即可达到90%以上,从而可以看出辐照后的苯乙烯具有了很高的活性;而在8～22kGy的范围内,辐照剂量的大小对转化率影响较小。3.通过改变辐照剂量和膨化石墨的添加量,研究其对聚苯乙烯/膨化石墨复合材料电学、热力学和力学性能的影响,得出复合材料的渗域阀值为2.1%,EG的添加量达到10wt%时,复合物的电导率由纯PS的10-16S/cm增加到10-2S/cm,具有了良好的导电性能;EG自身的高稳定性和与PS层状结构的化学复合,使复合体系热的稳定性明显提高,当EG含量达到10wt%时,热分解温度为478.7℃,比纯PS提高了57.4℃;在渗域阀值以前,复合材料的拉伸性能下降,而抗冲击性能有所提高;而在渗域阀值以后,复合材料的拉伸性能先有所上升再下降,而抗冲击性能下降。当EG的添加量在5wt%左右时,PS/EG纳米复合材料的综合性能最佳,辐照剂量在所研究范围内(8kGy～22kGy)对材料性能影响不大。