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有机-无机纳米复合材料是当前材料科学领域的重要发展方向和研究热点,已成为高分子材料高性能化和功能化的主要途径之一。制备有机-无机纳米复合材料必须使用的无机纳米材料,大多是通过合成、插层、剥离等方法制备,存在制备条件复杂、产率低,原料成本高、适用性差等缺点,探求具有新型结构、来源易、成本低和适用范围广的无机纳米材料对发展有机-无机纳米复合材料具有重要的理论意义和应用前景。埃洛石纳米管是一种自然界储量丰富的天然无机纳米材料,但本项目开展之前国内外未见将其应用于聚合物纳米复合材料的报道。本成果的主要内容涉及聚合物/埃洛石纳米管的制备、结构与性能的基础研究。主要科学发现如下：(1)首次提出了聚合物/埃洛石纳米管复合材料的制备方法,掌握了埃洛石纳米管的基本性质和应用特点,发现了埃洛石纳米管对聚合物的增强、阻燃、结晶调控、降低热膨胀等多重性能效应。发现了多重物理与化学协同机制对埃洛石纳米管在聚合物中形态(界面、取向、网络化等)的调控作用。(2)发展了基于共价键、氢键、电荷转移等埃洛石纳米管表/界面修饰方法,解决了均匀分散、填料组织和界面结合等复合材料关键问题。这些原位界面改性方法采用接枝物、室温离子液体和荧光增白剂等具有工业可用和廉价为特点的改性剂,具有明显的工业应用价值。同时,由于埃洛石纳米管的硅酸盐本质,这些方法对其它种类的粘土也适用,具有普适性。(3)制备了以通用塑料、工程塑料、橡胶和热固性树脂为基体的多种埃洛石纳米管复合材料,提出了橡胶增强、显著降低塑料的可燃性、显著降低热固性树脂热膨胀、调控半结晶塑料结晶形态等的机理。聚合物/埃洛石纳米管复合材料的制备方法获得4项中国发明专利。基础推动应用,埃洛石纳米管在聚合物复合材料在一些工业领域得到应用。如与广州金发科技股份公司合作承担了广州市科技攻关项目,将改性埃洛石纳米管用于改性塑料。与广州橡胶集团公司合作,将埃洛石纳米管用于胶管的改性。这些合作研究,均完成了中试规模的试验,取得一定的经济和社会效益,展示出很好的应用前景。