聚合物基纳米复合材料的结构与性能研究
聚合物纳米复合材料
此外，聚合物纳米复合材料还具有优异的阻燃性能和耐腐蚀性能。这使得其在航空航天、建筑材料、电子器件等领域有着重要的应用前景。
总的来说，聚合物纳米复合材料是一种具有广泛应用前景的新型材料，其在力学性能、导电性能、热传导性能、阻燃性能和耐腐蚀性能等方面都具有优异的特性。随着材料科学领域的不断发展和进步，相信聚合物纳米复合材料将会在各个领域发挥重要作用，为人类社会的发展和进步做出重要贡献。
聚合物纳米复合材料
聚合物纳米复合材料是一种新型的材料，它将聚合物基体与纳米材料进行复合，从而获得了优异的性能和应用特性。这种材料在材料科学领域引起了广泛的关注和研究，其在各领域都有着重要的应用前景。
首先，聚合物纳米复合材料具有优异的力学性能。由于纳米材料的加入，使得复合材料的强度、硬度和韧性得到了显著提高。这使得聚合物纳米复合材料在航空航天、汽车制造、建筑材料等领域有着广泛的应用前景。
聚合物基纳米复合材料的制备及研究进展
２７ ・
维普资讯
分散相的尺寸至少有一个维度在纳米级范围内的聚合物复合材料。目 ， 前 聚合物基纳米复合 材料制备大致可分为三大类型： １ 有机／ 、 有机型纳米复合材料 这是一种 由聚合物纤维 复合材料衍生和发展起来 的，由两种聚合物形成的纳米复合材 料 。其特点是 ：一种聚合物 以刚性棒状分子形式 （ 直径 １ｎ ０ｍ左右 ）分散在另一种柔性的聚 合物基体中起拉 强作用 。这种纳米聚合物／ 聚合物复合材料也被称为分子复合材料 ，具有纳 米嵌段结构 。这种材料 的突出代表是聚合物／ 晶聚合物纳米复合材料 ，其制备方法通常采 液 用原位共混复合 ，包括熔融共混和溶液共混两种方法 。 ２ 有机／ 、 无机混杂型纳米复合材料
融聚合物 中难 以分散均匀 。一般采用先对纳米粒子进行表面改性并制成母粒的方法解决 。
３ 、纳米粒 子在 聚合物 中的分散途 径
目 ， 前 影响聚合物纳米复合材料研究开发 的最大技术障碍， 在于无机纳米微粒在有机聚
合物中的均匀分散 。 对于无机纳米微粒的生产从品种和数量上说 ， 已经达到了相当的规模 ， 都
３１聚合物纳米 复合体 系一般分散技术 ．
１ 、多相复合体系的混合 与分散过程 制备高性能复合材料的基本前提 ，首先必须使复合体系内各组分相之间能够均匀混合、 充分分散 、 稳定结合 。多相复合体系的组分各相之间的混合与分散过程 ， 根据各相 的形态不
同其分散过程的难易程度各不相 同，其中气／ 、液／ 、固／ 气 液 固、气／ 液、气／ 固各相之间的混
［ ］ ４－５
：
材料 由单一的聚合物组成 ， 且基本尺寸至少有一维在 １０ ｍ 以内。中国纺织科学研究 ０ｎ
院张锡纬［ ６ 】 等采用静电纺丝的方法制得的纳米级聚丙烯睛纤维毡是一种纳米聚合物材料 。 纳 米粒子 由于粒径小 、表面积大 、表面活性高而表现出多种特性 。纳米粒子填充改性塑料 ，
聚合物的结构与性能研究
聚合物的结构与性能研究近年来，聚合物材料在工业和科学领域中得到了广泛的应用。
聚合物材料具有良好的化学和物理性质，具有良好的透明度、抗腐蚀、耐热性、机械强度和电绝缘性能等特点，成为了现代化工和高新技术产业中主要的材料之一。
聚合物在实际应用中的性能取决于其结构和组分。
聚合物分子通常由单体结构单元通过共价键连接而成，具有相对较高的分子量和复杂的三维结构。
因此，聚合物的性能与组分、分子量、分子量分布、结晶或无定形结构等诸多因素有着密切的关系。
本文将介绍聚合物材料的结构和性能研究进展，并探讨其在材料领域中的应用前景。
一、聚合物结构聚合物的结构可分为线状、支化、交联和网状等几种。
线状聚合物是由线性分子链通过化学键连接而成，具有一定的强度和刚度；支化聚合物是具有树枝状分子结构的聚合物，由于分子结构不规则，因此支化聚合物比线状聚合物具有更好的质量吸附性能和热稳定性；交联聚合物由于分子链上存在具有交联点的分子结构，因此其分子链被交错、界面密实，具有更高的强度和刚度；网状聚合物是分子链之间相互交错，形成类似网络结构的聚合物，具有很好的机械性能和热稳定性。
聚合物分子的线性和支化程度可以通过分子量和分子量分布等参数量化描述。
有关聚合物的热稳定性、加工性能和物理性能等方面，都与聚合物样品的分子量分布有着密切的联系。
因此，通过控制聚合物的聚合反应条件、添加剂和调节剂等手段，可以有效地调整聚合物分子的线性和支化程度，以控制聚合物的性能。
二、聚合物性能聚合物材料的性能主要包括物理性能、化学性能、机械性能和流变学性能等几方面。
物理性能是指聚合物材料的透明度、热稳定性、耐候性、电绝缘性能和介电常数等性质。
聚合物材料的物理性能与其化学结构和分子量相关。
高分子量的聚合物通常具有较高的热稳定性和机械强度，而低分子量的聚合物则通常具有较好的可加工性和流动性。
化学性能是指聚合物材料与化学试剂反应的性能和耐酸碱性等性质。
聚合物材料的化学结构和分子量分布对其化学性质有着很大的影响。
聚合物基复合材料的力学性能研究
聚合物基复合材料的力学性能研究聚合物基复合材料是一种由聚合物基体和纳米或微米级增强物组成的材料。
随着科学技术的进步，聚合物基复合材料在工程领域中的应用越来越广泛。
由于其具有良好的力学性能、低密度和优异的耐腐蚀性能，因此成为了替代传统材料的理想选择。
复合材料的力学性能是研究和评价复合材料性能的关键指标之一。
聚合物基复合材料的力学性能主要包括强度、刚度、韧性和疲劳性能等方面。
首先，聚合物基复合材料的强度是指材料在外力作用下抵抗断裂的能力。
聚合物基复合材料的强度受到聚合物基体的强度和增强物的强度影响。
聚合物基体通常具有较高的延伸性，而增强物则具有较高的强度。
这种组合能够充分发挥聚合物基复合材料的优势，提高材料的强度。
近年来，研究者们通过调控聚合物基体和增强物的界面相互作用，进一步提高了聚合物基复合材料的强度。
其次，刚度是指材料在受到外力时的变形程度。
聚合物基复合材料的刚度取决于聚合物基体的刚度和增强物的刚度。
一般来说，增强物的刚度较高，能够有效提高复合材料的刚度。
研究者通过改变增强物的形状和大小，控制复合材料的刚度，以满足不同工程应用的需求。
韧性是指材料在受力时能够吸收和消散能量的能力。
聚合物基复合材料的韧性通常较低，特别是在低温和高负载条件下容易发生断裂。
为了提高材料的韧性，研究者们采用了各种方法，如添加韧化剂、改变增强物的形状和布局等。
这些方法可以提高复合材料的韧性，从而增加其在工程应用中的可靠性。
最后，疲劳性能是指材料在长期受到交变载荷时的抗疲劳断裂能力。
聚合物基复合材料的疲劳性能通常较差，很容易出现疲劳裂纹的生成和扩展。
为了提高复合材料的疲劳性能，研究者们通过优化材料的微观结构和界面相互作用等手段，改善了复合材料的疲劳性能。
总的来说，聚合物基复合材料由于其优异的力学性能，在工程领域中具有广阔的应用前景。
然而，目前对于聚合物基复合材料的力学性能的研究还存在一些问题，如材料的疲劳性能和耐久性等方面需要进一步研究。
OMMT／NBR纳米复合材料结构与性能的研究
料， 并对 其性 能进 行 了研究 ［ ］ １ 。熔 体插 层 法 不 需 借助 任何 溶剂 ， 不受 溶剂 品种 的 限制 ， 避免 了 且 使 用大 量有 机溶 剂 而 带来 的 污染 问题 ， 因此 成 为 制备粘 土／ 聚合 物纳米 复 合材料 的理 想方 法 。 本 工 作 采 用 熔 体 插 层 法 制 备 有 机 蒙 脱 土 （ ＯＭＭＴ） ＮＢ ／ Ｒ纳米 复合 材 料 ， 对 其微 观结 构 并
摘 要 ： 用熔 体 插 层 法 制 备 有 机 蒙 脱 土 （ 采 ＯＭＭＴ） Ｎ Ｒ 纳 米 复 合 材 料 ， ／Ｂ 并对 其 微 观 结 构 及 性 能 进 行 研究 。 结果 表 明 ， 用 熔 体 法 制 备 的 ＯＭＭＴ／ Ｒ 复 合 材 料 ， Ｂ 大 分 子 链 插 入 ＯＭＭＴ 片 层 中 ， 采 ＮＢ ＮＲ ＯＭＭＴ 在 Ｎ Ｒ 基 体 中 呈 纳 米 Ｂ 级 分散 ｝ 未 加 ＯＭＭＴ 的 Ｎ Ｒ 硫 化 胶 相 比 ， 与 Ｂ ＯＭＭＴ／ Ｒ 纳 米 复 合 材 料 的 物 理 性 能 明 显 改 善 ， 同 剪 切 变 形 下 的 ＮＢ 相 ＯＭＭＴ／ Ｒ纳 米 复 合 材 料 的 储 能 剪切 模 量 较 大 ； 着 ＯＭＭＴ 用 量 的增 大 ， ＮＢ 随 ＯＭＭＴ／ Ｒ纳 米 复 合 材 料 的 物 理 性 能 ＮＢ
提高 。
关 键 词 ： 机 蒙 脱 土 ； Ｒ； 米 复 合 材 料 ； 体 插 层 法 有 ＮＢ 纳 熔
中 圈分 类 号 ： ＴＱ３０ ３ ３ Ｔ ３ ． ３ ． ８ ； Ｑ３ ３ ７ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ０８ ０ ２ ０ ）７０ ９—４ １０ —９ Ｘ（０ ６ ０ —３３０
及性 能进 行研究 。
聚合物基复合材料的结构与性能研究
聚合物基复合材料的结构与性能研究近年来，聚合物基复合材料因其优良的力学性能、尺寸稳定性和化学稳定性，在各个领域得到了广泛应用。
复合材料的性能受其结构和成分的影响，因此研究复合材料的结构与性能关系对其应用具有重要意义。
一、聚合物基复合材料的结构及其影响因素聚合物基复合材料是将一种聚合物作为基体，通过加入填料、增强剂、改性剂等制得的一种新型复合材料。
其结构由基体聚合物和强化相、填充相等多种组成部分构成，其结构多样性决定了其性能的多样性。
1. 基体聚合物作为聚合物基复合材料的主要组分，基体聚合物的选择直接决定了复合材料的性能。
常用的基体聚合物有聚酰亚胺、聚丙烯、聚酰胺、聚酯等。
2. 填充相填充相是指在基体聚合物中加入的填料或固化剂，其作用是增加复合材料的硬度、强度和耐磨性。
填充相的种类包括炭黑、氧化铝、碳纤维等。
3. 强化相强化相是指在基体聚合物中加入的增强剂，其作用是增强复合材料的强度和刚度。
强化相的种类包括玻璃纤维、碳纤维等。
二、聚合物基复合材料的性能1. 机械性能聚合物基复合材料具有优异的强度和模量，广泛应用于各种领域。
复合材料的力学性能包括拉伸强度、伸长率、弯曲强度、压缩强度等。
2. 热学性能聚合物基复合材料的热学性能受复合材料的结构和成分等因素影响，主要包括热膨胀系数、热导率等。
其中热膨胀系数是热学性能的关键参数之一，它直接影响复合材料在热膨胀、热收缩方面的性能。
3. 电学性能聚合物基复合材料的电学性能是其应用于电子器件和电力设备等领域的关键因素之一。
常用的评价指标有介电常数、电阻率等。
三、结构与性能的关系聚合物基复合材料的结构与性能之间存在密切的关系。
在复合材料的制备过程中，填料和增强剂的种类、性质、组分以及加入量等都会影响复合材料的结构和性能。
为了探究聚合物基复合材料的结构与性能之间的关系，目前采用的方法主要包括分子模拟、力学测试、表面接触角测量法、分析表面形貌和结构等手段。
结构的改变可以通过增加填料的量，改变填料种类以及改变填料的粒径等方法来实现。
制备和表征聚合物纳米复合材料的微结构及性能研究
制备和表征聚合物纳米复合材料的微结构及性能研究聚合物纳米复合材料被广泛应用于许多领域，如生物医学、电子和光学等。
然而，制备和表征这些复材料的微结构以及对其性能的研究仍然是一项具有挑战性的任务。
本文将探讨这方面的最新研究成果。
一、制备方法制备聚合物纳米复合材料的常见方法包括溶液共混、自组装、热成型、浸涂、原位聚合和纳米压延等。
其中最常用的方法是溶液共混和自组装。
溶液共混通过将聚合物和纳米颗粒溶解在同一溶剂中，然后混合均匀，蒸发溶剂后得到复合材料。
自组装法则是通过离子吸附、静电相互作用、范德华力、氢键等相互作用力来组装纳米颗粒和聚合物。
二、表征方法了解聚合物纳米复合材料的微结构以及纳米颗粒和聚合物之间相互作用的特性对于解释其性能是非常重要的。
常用的表征方法包括透射电镜、扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱、热重分析和动态机械分析。
其中，透射电镜和扫描电子显微镜可以在纳米尺度下观察材料的微观结构和形貌，X射线衍射可以提供晶体结构和晶格参数等信息，红外光谱可以确定材料的化学成分和官能团，热重分析可以分析材料的热稳定性和分解动力学，动态机械分析可以测定材料的力学性能。
三、性能研究聚合物纳米复合材料的性能研究包括力学性能、电学性能、热学性能等方面。
力学性能很大程度上受到纳米颗粒的尺寸、形状和聚合物基体的性质的影响。
近年来，许多研究表明，纳米颗粒的添加可以显著提高复合材料的刚度和强度。
电学性能的研究重点是探索聚合物纳米复合材料作为电极、传感器和储能材料等领域的应用潜力。
同时，热学性能的研究也逐渐受到了越来越多的关注，尤其是在制备高性能导热材料方面。
四、应用前景聚合物纳米复合材料具有广泛的应用前景，在诸如催化、药物传递、水处理、环境保护、能源储存和转化等方面都有潜在的应用。
近年来，许多研究工作已经展示出了这些复合材料在这些领域的应用潜力。
例如，聚合物基复合材料的可持续性和低毒性使其成为有前途的代替传统材料的候选材料。
13.聚合物纳米复合材料(一)详解
钙土
碳酸钠或氯化钠的饱和溶液
钠土
① 需要水的存在。
此反响 简洁吗？
② 钙土是水不溶性片状晶形，悬浮于水中，钙土与碳酸钠反响，只是在颗粒
的外表进展，假设这一层钠化膜不能准时剥离掉，会影响里层的钠化，导致
夹生现象和大量未反响的游离碳酸钠存在，二者对产品质量和泥浆性能都产
生不利的影响。
构造的另一特点
蒙脱石粉末由九十个根本颗粒聚拢而成，每个颗粒 尺寸为10~50微米。
最早的纳米塑料应用
1991年日本丰田中心争论院和日本宇部兴产公司 〔尼龙树脂厂〕联合开发的纳米尼龙6，作为汽车 定时器罩，从今拉开了纳米塑料快速进展的序幕。
问题 〔1〕这种纳米塑料的填料是什么？ 〔2〕有什么特性？ 〔3〕如何实现聚合物的复合？
13.2 尼龙6/层状硅酸盐纳米复合材料
Polymer/Layered Silicate Nanocomposites
蒙脱石原料药除用于制剂外还用于药物合成以及作为辅 料用于缓释制剂。
聚合物/蒙脱石复合材料
蒙脱土也简称黏土，所以蒙脱石、蒙脱土、黏土都 是指一个意思，都是可剥离的层状硅酸盐。
聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料〔polymer/layered silicate nanocomposites )、聚合物/蒙脱石纳米复合材 料〔polymer/monotmorillonnite nanocomposites)都 是指一个意思，可以计为PLSNs。
(2) 钠化方法
④对辊挤压法
此方法为将碱液直接参与到颗粒小于5 mm枯 燥钙基土中，拌匀后挤压两次，自然枯燥，粉碎。 是生产效率高、节电省力、易于枯燥和投资少的一 种方法。
(3) 蒙脱土的酸化
为啥要酸化处理蒙脱土？？？？ 酸化处理的实质是酸化后的蒙脱石产生很多的小孔。
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聚合物基纳米复合材料的结构与性能研究摘要：聚合物的结构与性能是材料科学研究的重点。
通过改变或优化材料的结构，而得到性能更为优越的材料也一直是人们的研究方向，随着研究的不断深入，所采取的方法也越来越为多元化，其中，在高分子聚合物材料中引入纳米结构就是材料改型的一种办法。
以下对聚合物基纳米复合材料的结构和性能的研究作一总结。
分析了由插层复合法、溶胶一凝胶法和纳米微粒直接共混法制备的聚合物基纳米复合材料的结构和性能的紧密联系。
关键词：高分子聚合物；纳米材料；结构；性能1、引言1.1高分子聚合物材料概述[1]材料是各门科学技术应用和发展的基础和载体。
按照传统的分类，可将材料分为金属、半导体、陶瓷和有机高分子材料，而在科学技术迅速发展的今天，与其它材料相比，聚合物材料的研究与应用呈现非常快的增长趋势，有着广阔的发展前景。
聚合物材料作用和功能的发挥，与它的结构有着密切的关系。
为了合成具有指定性能的高分子材料，人们总是从化学结构开始设想，为了改进高分子材料的某种性能，人们也总是首先从改变其结构入手。
无数的事实表明：人们无时无刻不在利用高聚物结构与性能间的关系，根据需要选择高分子材料，改性高分子材料，创造高新的高分子材料。
高聚物结构与性能间的关系是高分子材料设计的基础，同时也是确定高分子材料加工成型工艺的依据。
对于实际应用中的高分子材料或制品，有的时候它们的高级结构，如相态结构和聚集态结构，对高分子材料、尤其是高分子功能材料的影响更为明显，并且其使用性能直接决定于加工成形过程中的聚集态结构，因此对高分子聚集态结构的研究有着重要的理论意义和实际意义。
了解高分子聚集态结构特征、形成条件及其与材料性能之间的关系，对于获得具有理想性能的材料是必不可少的，同时也可为新型高聚物材料的物理改性和材料设计提供科学的依据。
高分子聚合物的结构主要包括高分子链结构和聚集态结构。
高分子链结构分为近程结构和远程结构，近程结构包括化学组成、单体单元的键合（键合方式、序列）、高分子的构型（结构单元空间排列）、单个高分子链的键接（交联与支化）。
远程结构包括高分子的大小（分子量及其分布）、高分子链的尺寸（末端距、旋转半径）、高分子的形态（构象、柔性、刚性）。
高分子的聚集态结构包括晶态、非晶态、取向态、液晶态、织态等。
高分子结构特点主要有五点：①链式结构②链的柔顺性③不均一性（多分散性）④聚集态结构的复杂性。
⑤交联网状结构。
聚集态结构是决定高分子材料使用性能的直接因素，交联程度对橡胶弹性体或热固性聚合物这类材料的力学性能有重要影响。
除了一级结构，即分子链的化学结构，还有其高级结构，即高聚物在宏观上体现为若干高分子链以一定的规律堆集形成的状态，这种高分子链之间的排列和堆砌结构称为聚集态结构。
高分子的链结构影响高分子的运动方式和堆砌方式，凝聚态结构将直接影响材料的力学、光学、热学、声学、电学等使用性能。
经验证明：即使有同样链结构的同一种高聚物，由于加工成型条件不同，制品性能也有很大差别。
例如：缓慢冷却的PET（涤纶片）是脆性的；迅速冷却，双轴拉伸的PET（涤纶薄膜）是韧性很好的材料。
对于高分子材料来讲，它具有密度小、强度高，易加工等优良性能，并且易于通过化学和物理方法进等行改性特性而拓展其应用范围。
1.2纳米材料概述纳米材料是纳米科学的一个重要的研究发展方向。
近年来，纳米材料已在许多科学领域引起了广泛的重视，成为材料科学研究的热点。
许多科学家认为它是21世纪最有前途的材料之一。
一般来说，纳米材料是指材料两相显微结构中至少有一相的一维尺度达到纳米级尺寸100nm的材料。
纳米材料的研制开发工作在金属和陶瓷领域开展得比较广泛、深入。
纳米材料粒子由于尺寸小表面非配对原子多,与聚合物结合能力强,并且对聚合物基体的物理、化学性质产生特殊的作用, 经过纳米改性的聚合物不仅强度、刚性、韧性得到明显的改善，透光性、防水性、阻燃性及抗老化性等也都有所提高，引起科学界的广泛关注。
最近一些年来在纳米科技以及纳米材料的研究领域有着极大的发展，目的便是制备出具有优异性能的材料。
1.3高分子聚合物基纳米复合材料概述对于高分子材料的纳米化来讲，它可以依赖于高分子的纳米合成，这既包括分子层次上的化学方法，也包括分子以上层次的物理方法。
利用外场包括温度场、溶剂场、电场、磁场、力场和微重力场等的作用，采用自组装、自组合或自合成等方法，靠分子间的相互作用，构建具有特殊结构形态的分子聚集体。
如果再在这种分子聚集体中引发化学成2q键，则能得到具有高度准确的多级结构的高分子。
通过这种精确操作的高分子合成，可以准确实现高分子的分子设计。
高分子材料的纳米化还可以通过成型加工的方式得以实现，即在成型加工过程中控制高分子熔体的流动，调节高分子的结构形态从而控制使用性质。
高分子材料的纳米化研究不仅应包括纳米化制备方法，还不应忽略高分子材料的纳米结构的观察和纳米性质的测量。
因为结构和性能决定材料的使用价值。
而高分子材料的纳米化的结果，是使得表面层上和界面层上的结构和性能表现出特异性，这部分也是由于在表面和界面的尺寸限制下，高分子材料的相结构和形态发生突变所致。
因此需要开展表面层上和界面层上的相结构、相行为及分子链动力学的研究，建立相应受限条件下的高分子材料的构效关系。
采用的研究方法中，计算模拟和扫描探针技术等都是十分有用的。
到目前为止，虽然相比较而言，纳米材料在高分子领域的发展起步较晚，但随着人们对纳米材料重视程度的提高，高分子纳米材料发展的也很为迅速。
制备高分子纳米材料应用最多的方法有：①单体原位聚合制备纳米材料；②聚合物分散后形成纳米粒子；③结构规整的两亲性聚合物在介质中（溶剂或者单体）分散形成纳米结构；④纳米粉体直接在高分子材料分散。
其中，利用两亲性嵌段聚合物在水溶液、选择性溶剂或者混合溶剂中的自组装过程得到大小在纳米尺度范围内的聚合物纳米粒子是目前研究的热点。
2、结构研究进展聚合物基纳米复合材料的性能与其结构有着密切关系，结构的特点决定了其性能的优劣。
近年来有关聚合物基纳米复合材料结构的研究逐渐增多，但是对于结构的认识仍然不很清楚，还需进一步进行深入研究。
2.1插层法[3]制备的聚合物基纳米复合材料的结构对由插层法制备的聚合物基纳米复合材料的结构研究较多。
研究发现，这类纳米复合材料，不管是由插层聚合法、溶液插层法还是由熔体插层法制备，其结构形式可以有两种，如图1所示，图中直线为硅酸盐的片层，曲线为聚合物分子链。
用一般的共混方法只能制得常规复合材料(图1a)。
聚合物链没有插人硅酸盐片层之间，分散相没有达到纳米尺寸的分散，其性能与传统复合材料相同。
第二种结构形式(图1b)中，聚合物分子链进入硅酸盐片层之间，并由于聚合物链的体积效应使片层的间距增大，但是层状硅酸盐在近程仍然保持其层状结构(一般由10～20层组成)，层与层之间基本仍保持平行排列，而远程则是无序的。
在剥离型聚合物基纳米复合材料(图1c)中，硅酸盐的片层结构完全被聚合物链破坏，单元片层(厚度约1nm，长度和宽度约100nm)均匀地分散在聚合物基体中，硅酸盐单元片层在聚合物中达到了纳米迟度的均匀分散。
2.2溶胶～凝胶法[4]制备的聚合物基纳米复合材料的结构对由溶胶一凝胶法制备的聚合物基纳米复合材料结构的研究较少。
复合材料的结构模型可用图2表示，无机与有机组分相互混合形成紧密的新形态，尽管各组分相分离的程度可以较大，但其微区尺寸仍属纳米尺寸范围。
聚合物贯穿于SiO2等无机网络中，分子链的运动受到阻碍，当两组分之间有较大相互作用时，聚合物的玻璃化温度明显提高，当达到分子水平复合时T g甚至会消失。
如果加入可交联的聚合物，并使聚合物的交联和无机网络的形成同时发生，可以制得有机一无机互穿网络型的复合材料。
这种复合材料具有收缩小、无机物分散较均匀、微区尺寸较小的优点。
用该法制备的纳米复合材料中的分散相分散非常均匀，分散相的化学成分及结构、尺寸及其分布、表面特性等均可以控制，这为橡胶的增强提供了一种崭新的思路。
用该法制备的纳米复合材料具有很高的拉伸强度和撕裂强度，优异的滞后生热和动态／静态压缩性能，在最优化条件下的综合性能明显超过炭黑和白炭黑增强的橡胶纳米复合材料。
但是目前该技术还不成熟，成本也较高，使其在橡胶工业的应用受到了限制。
2.3纳米微粒直接共混法制备的纳米复合材料的结构当无机粒子添加到聚合物熔体中经螺杆或机械剪切力的作用，可能形成三种无机粒子分散的微观结构形态，如图3所示[5]。
其中(a)无机纳米粒子在聚合物中形成第二聚集态结构，在这种情况下，如果无机粒子的粒径足够小(nm级)，界面结合良好，则这种形态结构具有很好的增强效果，无机粒子在聚合物基体中如同刚性链条一样对聚合物起着增强作用，这也正是二氧化硅和炭黑增强橡胶的主要原因。
(b)无机粒子以无规的分散状态存在，有的聚集成团，有的以单粒子分散状态存在，这种分散状态既不能增强也不能增韧。
(c)无机纳米粒子均匀而单个地分散在基体中，在这种情况下，无论是否有良好的界面结合，都会产生明显的增韧效果。
为获得无机纳米粒子增强增韧的聚合物材料，非常希望获得第三种分散结构形态。
3、聚合物基纳米复合材料的性能3.1力学性能聚合物基纳米复合材料一般重量较轻，只需加入少量的填料，即可使复合体系的强度和韧性大幅提高，而传统的无机矿物、纤维填充复合材料要达到同样的性能需要加入大量的填料，而且在提高强度的同时会使体系的韧性下降，如果用橡胶来增韧，又会使材料的刚度、强度下降，二者不能兼顾。
纳米复合材料中，纳米微粒的粒径很小，大大增加了分散相和基体之间的界面面积，两相的相互作用较强，界面粘合良好，因而具有很高的强度。
如果使分散相和基体之间以化学键相连，则可以进一步提高材料的强度。
另一方面，当纳米复合材料受冲击时，填料粒子脱粘，基体产生空洞化损伤，若基体层厚度小于临界基体层厚度时，则基体层塑性变形大大加强，从而使材料的韧性大大提高。
另外，纳米无机微粒的加入提高了体系的尺寸稳定性，插层型的纳米复合材料在二维方向上具有尺寸稳定性。
目前的研究表明，纳米材料的粒径、表面活性、分散状态是影响橡胶纳米复合材料物理力学性能的决定因素，是橡胶制品提高档次的关键所在。
3.2热稳定性聚合物基纳米复合材料具有优良的热稳定性。
中科院化学所制备的尼龙6／粘土纳米复合材料的热变形温度比纯尼龙6提高了约70～90℃。
当二氧化硅质量分数为10％时，聚酰亚胺／二氧化硅纳米复合材料的热分解温度比纯聚酰亚胺提高了34℃。
作者认为这可能是因为(a)无机纳米微粒的热分解温度较高，并起到了阻隔热流的作用；(b)无机纳米微粒起到了物理交联点的作用。
3.3阻隔特性插层型聚合物基纳米复合材料最引人注目的性能之一是其高阻隔特性，这种特性来源于其特殊的结构。