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聚合物/水滑石纳米复合材料作为一种新型纳米复合材料,可将聚合物与无机物材料的理化特性有机结合在一起。水滑石因具有层间距小,电荷密度大,亲水性强等特性,在聚合物基体中难以分散。因此解决水滑石的分散问题,制备能在聚合物中发挥纳米效应甚至发生化学键合的复合材料是发展高分子材料的关键。通过对水滑石进行有机化改性,增大其层间距或者疏水性,可提高水滑石与聚合物基体的相容性,解决其分散性问题。本文利用T-型微反应器制备了三种不同修饰方式(SDS修饰型性、WPU修饰型、复合修饰型)的有机水滑石。分别将其与聚氨酯进行复合,研究了有机水滑石含量对复合材料结构以及力学、热稳定性的影响,以期为聚氨酯/无机材料纳米复合材料的发展提供理论依据。论文包括以下几个部分:(1)利用T-型微反应器,以水为介质,通过共沉淀法制备了十二烷基硫酸钠改性的SD-LDHs。结果表明,经改性后的SD-LDHs与纯Zn Al-LDHs相比,晶型完整,层间距增大,疏水性提高,这对于提高水滑石在聚合物基体中的分散性具有重要意义。将SD-LDHs与聚氨酯进行复合,复合材料主要以插层为主。力学与热重数据表明,SD-LDHs粒子的加入有利于复合材料性能的改善。添加量为2wt%时,性能达到最佳,相比于纯PU,σ由38.6MPa提高到43.9MPa,增长率为13.7%;ε由421%增加至507%,增幅为20.4%;Td(10)增加16.2℃,Td(60)增加近12.9℃。(2)利用T-型微反应器通过共沉淀法制备的Zn Al-LDHs,与阴离子水性聚氨酯在水介质中共组装,制备了表面修饰的有机水滑石(P-LDHs),利用预聚体法制备了不同P-LDHs含量的PU/P-LDHs复合材料。结果表明:经表面修饰的P-LDHs,其疏水性能明显提高,疏水角可达100°。复合材料中P-LDHs的质量分数在1wt%-2wt%的范围内,片层被部分剥离,对复合材料表现出优异的增强增韧效果,其中,σ比纯PU提高了33.6%,ε增幅为20.5%。此外,复合材料的热稳定性明显提高,Td(10)约提高26.1℃,Td(60)提高22.2℃。(3)利用“插层-表面修饰”方法制备了P@LDHs-SD。先合成阴离子水性聚氨酯,再与通过微反应器制备的SD-LDHs共组装得到复合修饰作用下的P@LDHs-SD:疏水角为105°,大于S-LDHs和P-LDHs。将其按照一定的比例与聚氨酯复合得到PU/P@LDHs-SD纳米复合材料。氢键化作用以及片层的纳米效应对于复合材料性能的提高具有积极作用,含量为3wt%时,材料的力学性能达到最佳,σ由38.6MPa提高到54.72MPa,增长率为41.80%;ε由421%增加至504.0%,增幅为19.80%。含量为2wt%时,热稳定性变化最显著,Td(10)增加21.3℃,Td(60)也提高了近14.7℃。