聚合物基纳米复合材料是指以聚合物为连续相（基体），一种或多种无机或有机材料为分散相，通过适当的方法复合而成的一种新材料。自20世纪90年代以来，聚合物/无机物纳米复合材料已经发展成为聚合物材料的研究热点之一。聚合物纳米复合材料的研究不仅涉及纳米技术和原理，还涉及对高分子层面上结构和性能关系的研究。制备聚合物/无机物纳米复合材料的方法有很多，包括溶胶-凝胶法，单体插层-原位聚合法、溶液插层法、熔融插层法、共混法等、辐照合成法等。迄今为止，大量的研究表明，聚合物纳米复合材料与传统复合材料相比，其机械、热、气体阻隔、电导率、阻燃、辐射屏蔽等性能都有显著提高。在众多不同种类的纳米材料中，含硅纳米复合材料由于展现出较高的机械性能、热稳定性、气阻隔性和阻燃性等特征，而广泛引起学术界和工业界的重视。这些优良的性能主要归功于含硅纳米材料和高分子基体表面强有力的化学键合。由于含硅纳米材料的特殊表面结构，使得其很容易、高效地进行有机改性。本论文通过研究基于含硅纳米材料以及其与高分子基体的复合工艺，获得具有良好力学性能、阻燃性能的聚合物基纳米复合材料，并研究它们的增强机理以及对聚合物基体的结构和性能的影响。　　本研究主要内容包括：⑴通过DOPO和蒙脱土纳米复合材料的协同阻燃作用改性环氧树脂。研究结果表明，传统的DOPO改性环氧树脂材料虽然在阻燃方面性能有所提高，但由于环氧树脂内部交联密度的降低，使得环氧树脂的机械性能降低，同时含磷阻燃剂的引入增加了环氧树脂在燃烧时的有毒气体生成量。通过引入蒙脱土协同阻燃后发现材料的热释放速率进一步降低，同时燃烧过程中产生的有毒气体量也由于蒙脱土独特的气阻隔效应而降低。热氧降解动力学研究表明，蒙脱土的引入可以有效地提高含磷阻燃剂的阻燃效率。⑵通过DMMP和蒙脱土纳米复合材料协同阻燃作用改性浇注型聚氨酯弹性体。研究结果表明，DMMP的加入虽然能提高材料的阻燃性能，但同时在很大程度上降低了材料的力学性能。引入蒙脱土纳米复合材料后，材料的阻燃性能进一步提高，同时材料的力学性能也得到了增强。⑶通过高压微射流法制备蒙脱土/环氧树脂纳米复合材料。结果显示，与传统的直接混合法相比，采用高压微射流引入的纳米蒙脱土具有更好的剥离效果。正是这种优良的剥离效果使得材料的拥有更优异的力学性能。⑷通过在ABS粒料中加入纳米蒙脱土颗粒制备了用于熔融成型技术3D打印机用的ABS/蒙脱土纳米复合材料线材。结果显示，该纳米复合材料可以显著提高材料的力学性能，弥补了3D打印技术的缺点，更为关键的是，材料的热收缩率显著降低，耐热性能得到提升。⑸研究了不同纳米颗粒形貌对光固化桌面级3D打印机用的光敏树脂的力学性能、固化动力学、成型精度等的影响。研究结果表明，纳米颗粒的引入对材料的力学性能有明显的增强作用，同时光敏树脂的成型精度，加工参数等并不会受到影响。⑹研究了纳米二氧化硅改性355nm快速成型技术用3D打印树脂在常温和低温下的力学性能。研究结果表明，纳米二氧化硅的引入能提高材料在常温和低温下的力学性能，同时依然保持了材料较好的成型精度。