聚丙烯(PP)作为世界第三大通用塑料,已被广泛应用于汽车、家电和包装等领域,然而普通PP存在韧性低、低温易脆断和易老化等缺点严重限制了其推广和应用。目前采用黏土矿物蒙脱石(MMT)对PP进行填充改性引起了人们广泛关注。本文通过熔融挤出法在PP基体中引入季膦盐改性蒙脱石(OMMT)及乙烯-辛烯共聚物(POE)接枝物制备出性能优异的PP/MMT纳米复合材料。主要研究工作如下:首先,用正三丁基十四烷基氯化膦(TTPC)对MMT进行有机化改性,考察了改性剂用量、反应时间及反应温度等工艺条件对MMT吸油值的影响,比较了超声预处理及乳化机协助对改性的影响。采用红外光谱(FTIR)、小角X-射线衍射(SAXS)、电子扫描电镜(SEM)和热重(TG)等手段对OMMT结构和热稳定性进行表征。工艺条件研究结果表明,在Na-MMT的CEC与TTPC摩尔比3:2,65℃反应4 h条件下,OMMT的吸油值最高,且超声波预处理及乳化机协助可进一步增加OMMT的吸油值。结构和性能测试结果说明,TTPC插入MMT层间,使其层间距由1.23 nm最大增加至2.01 nm,团聚现象明显减弱,且较十六烷基三甲基氯化铵改性MMT的热稳定性明显提高。其次,对比研究了POE接枝马来酸酐(POEM)、POE接枝双单体MAH及丙烯酸-2-羟乙酯(POEHM)作为增容剂对MMT填充改性PP力学性能的影响,采用FTIR、差示扫描量热(DSC)、SAXS、X-射线衍射(XRD)、SEM和TG等手段对复合材料的结构、熔融-结晶行为和热稳定性进行分析,并考察了该复合材料对有机溶剂苯的液体阻隔性能。力学性能分析结果表明,加入POEHM和POEM增容剂时,复合材料的拉伸和弯曲性能与纯PP相比略有下降,但较POE单独增韧PP时有明显提高;添加POEHM较POEM对PP的增韧效果明显,其缺口冲击强度最大值为19.78 kJ/m~2,较纯PP提高了196%。复合材料的结构分析说明,由于POEM、POEHM的“桥联”作用,使得改性MMT片层以剥离形式均匀分散在PP基体之中。熔融-结晶行为分析表明,该增容剂的引入对PP熔融温度几乎没有影响,相比POEM而言POEHM能够诱导PP基体生成更多的α晶型,剥离的OMMT对降低PP微晶尺寸有利,并使其结晶温度提高了4.2℃。TG分析说明,POEHM作为增容剂时复合材料的热稳定性最好,较原料PP的半寿温度提高了86℃。该系列复合材料对有机溶剂苯的阻隔能力大小顺序为:PP/OMMT/PP>PP/OMMT/POEHM>PP/OMMT/POEM>PP/OMMT/POE。