少量的纳米级蒙脱土可明显提高高分子材料的热稳定性、物理机械性能等。聚合物/纳米蒙脱土材料作为一种新型的纳米复合材料,具有传统聚合物/无机填料复合材料无法比拟的优点,因此,制备能够在聚合物中更好发挥纳米效应的有机蒙脱土是制备高性能复合材料的关键。传统的惰性有机蒙脱土常用碳链长度在C12到C18之间的烷基溴化铵和烷基氯化铵进行改性,层间距通常在1.5~3.5nm之间,对复合材料的性能提高不显著。因此如何制备高剥离度的有机蒙脱土成为改性硅酸盐粒子的难题,迄今为止还没有文献报道过改性的有机蒙脱土层间距超过6nm。本论文采用自己合成的阳离子水性大分子聚氨酯作为插层剂改性钠基蒙脱土得到高剥离的新型活性有机蒙脱土。深入研究了活性有机土的含量对聚氨酯弹性体和橡胶性能的影响。本论文具体包括以下三部分:1、详细探究了新型活性有机蒙脱土的制备。创新的采用自制的端羟基和双键封端的阳离子聚氨酯作为插层剂,在高速搅拌超声下对钠基蒙脱土进行改性,最后经洗涤、过滤、研磨后制备出活性有机蒙脱土。对制备的有机土进行红外、热重、X衍射和透射电镜等分析表征,结果表明:用两种相对分子质量不同的水性聚氨酯制备出两种活性土,一是含活性羟基聚合物改性的蒙脱土(HOMMT),层间距为6.29 nm;二是含活性双键聚合物改性的蒙脱土(DOMMT),完全剥离。2、详细探究了HOMMT对聚氨酯弹性体的性能影响。本论文将层间距为6.29nm的活性有机蒙脱土加入到聚氨酯弹性体中,详细的探讨了有机土含量对弹性体力学和热力学性能的影响。采用X衍射、差热扫描量热法、扫描电镜、透射电镜、材料拉伸机、热失重分析等检测手段分别对复合材料的结构和性能进行了分析表征。结果表明:当有机蒙脱土的质量百分含量为2%时,片层硅酸盐粒子在聚氨酯基体内分散较均匀,形成了以剥离型为主、插层型为辅的复合型结构。聚醚型聚氨酯脲复合材料的拉伸强度比纯聚氨酯脲提高了21%,断裂伸长率提高了12%,复合材料的玻璃化转变温度提高了5.8℃,第一失重区最高分解温度和第二失重区的最高分解温度高出纯聚氨酯10.3℃和12.7℃。无机纳米片层硅酸盐粒子的存在,聚氨酯橡胶的强度、韧性和热稳定性均得到改善。3、详细探究了DOMMT对氢化丁腈橡胶(HNBR)复合材料性能的影响。本论文制备了一系列DOMMT/HNBR纳米复合材料,探究了DOMMT的含量对氢化丁腈复合材料机械、热力学性能的影响。采用扫描电镜、材料拉伸机、阿克隆磨耗机、热失重分析、动态热机械分析等检测手段分别对HNBR/DOMMT复合材料的结构性能进行了分析表征。结果证明:DOMMT中的活性双键会与氢化丁腈橡胶大分子链中双键发生交联反应。加入DOMMT后,HNBR纳米复合材料的力学性能、热力学性能以及动态性能都有很大程度的提高,且DOMMT对HNBR复合材料有增韧效果。3份的DOMMT使复合材料的耐磨性提高了24.7%,硬度提高了6%,抗拉强度提高了4 MPa,撕裂强度提高了30%。