聚丙烯/层状硅酸盐纳米复合材料由于其具有优异的综合性能进而成为近年来聚丙烯改性领域的一大研究热点。高岭土比表面积大、表面羟基活性低,晶格完美,与聚丙烯插层复合可以使复合材料表现出十分优异的性能；而且我国高岭土资源丰富,价格低廉,因此聚丙烯/高岭土复合材料具有非常广泛的应用前景。 本论文将多单体固相接枝技术与高岭土的原位插层复合技术相结合,采用接枝插层法制备了改性高岭土母料,进而与聚丙烯共混制备聚丙烯/高岭土复合材料,系统研究了复合材料的力学性能与结晶行为,并对复合材料的热稳定性、微观形貌结构和流变性能等进行了研究。 首先,采用马来酸酐、苯乙烯和丙烯酰胺等三种单体与聚丙烯分子链在高岭土层间进行原位接枝插层复合制备改性高岭土母料,然后将母料与聚丙烯共混制备聚丙烯/高岭土复合材料。实验结果表明,在聚丙烯/高岭土复合材料PPLN中原位生成的三单体接枝物可有效改善聚丙烯和高岭土的相容性,提高两者之间的界面亲和力,使高岭土在复合材料中以大致相同的尺度均匀分散。当母料中高岭土含量、PP含量和三单体含量的质量比为8:24:16.8,三单体的质量比为MAH:St:AM=4:2:1,复合材料中高岭土含量为3％时,材料的综合力学性能最好,拉伸强度为36.5MPa、弯曲强度为54.9MPa、弯曲模量为1.93GPa、冲击强度为9.71kJ/m2。 其次,采用差示扫描量热法对聚丙烯/高岭土复合材料的非等温结晶动力学和结晶形态进行了研究。非等温结晶动力学结果表明降温速率的提高有利于结晶过程的完成,随着降温速率的增大,聚丙烯PP及其聚丙烯/高岭土复合材料PPLN的结晶温度都降低,结晶速度都有所增加。在同样的降温速率下,PPLN的结晶温度和结晶度较纯PP有所提高,而结晶速度却变小。结晶形态研究表明,高岭土和三单体接枝物都有助于β晶型PP的异相成核；而成型加工过程中的热历史和剪切作用对聚丙烯的结晶行为有很大的影响,混炼过程和模压过程中的剪切取向作用可以有效地诱导p球晶的生成。X射线衍射和偏光显微镜分析进一步证实了高岭土和三单体对聚丙烯结晶的异相成核作用,使得结晶晶粒细化、有效促进了β晶型聚丙烯的生成。 最后,对聚丙烯/高岭土复合材料的热稳定性和流变性能等其他性能进行了研究。热重分析结果表明复合材料的热稳定性较纯PP有很大的提高,热分解温度上升；流变分析表明,复合材料的加工性能与聚丙烯相仿,高岭土的加入并未带来加工的困难。