聚合物无机物纳米复合材料
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。
第5章聚合物无机纳米复合材料
第5章聚合物无机纳米复合材料聚合物无机纳米复合材料是一种由聚合物基质和无机纳米颗粒组成的新型复合材料。
这种材料具有聚合物的柔韧性和无机纳米颗粒的特殊性能，广泛应用于各个领域。
聚合物无机纳米复合材料的制备方法分为物理法和化学法两种。
物理法主要是通过机械混合的方式将聚合物和无机纳米颗粒混合在一起，然后经过加热或其他处理使它们相互结合成为复合材料。
化学法则是通过化学反应将聚合物和无机纳米颗粒连接在一起，形成固体复合材料。
聚合物无机纳米复合材料具有一系列优异的性能。
首先，由于无机纳米颗粒在复合材料中的分散性和界面相容性良好，使得聚合物基体的强度和刚度得到显著提高。
其次，无机纳米颗粒的独特性能也使复合材料具有特殊的性能，如高导热性、高阻燃性、耐腐蚀性等。
此外，聚合物无机纳米复合材料还具有较好的可加工性，可以通过注塑、挤出、压延等工艺加工成不同形状的制品。
聚合物无机纳米复合材料在各个领域有着广泛的应用。
在电子领域，它可以作为高导热的封装材料，提高电子器件的散热性能；在汽车制造领域，它可以制备耐高温、耐腐蚀的复合材料，用于制造汽车发动机等部件；在医药领域，它可以作为载药材料，提高药物的缓释性能；在建筑领域，它可以作为阻燃材料，提高建筑物的耐火性能。
然而，聚合物无机纳米复合材料在制备过程中仍存在一些问题。
首先，制备过程中的分散性和界面相容性控制是一个关键问题，直接影响着复合材料的性能。
其次，无机纳米颗粒的添加量和分散度对复合材料的性能也有着重要影响，需要进行合理的设计和控制。
此外，复合材料在使用过程中的耐久性和稳定性也需要进行进一步的研究和改进。
总的来说，聚合物无机纳米复合材料是一种具有广泛应用前景的材料，其独特的性能使其在各个领域都有着潜在的应用价值。
随着制备工艺的不断改进和性能的进一步提高，相信聚合物无机纳米复合材料将会在未来发展中得到更加广泛的应用。
聚合物基无机纳米复合材料的制备方法──Ⅱ直接分散法和同时形成法
作者简介:生瑜(1966年—),男,江苏泰兴人,福建师范大学高分子研究所副研究员,现在华东理工大学材料工程学院攻读博士学位。
主要研究方向:烷氧金属有机高分子、阻燃高分子材料、纳米复合材料。
聚合物基无机纳米复合材料的制备方法Ⅱ1直接分散法和同时形成法生 瑜1,2,朱德钦2,陈建定1(11华东理工大学材料工程学院,教育部超细材料制备与应用重点实验室,上海 200237 21福建师范大学高分子研究所,福州 350007) 摘要:聚合物基无机纳米复合材料制备的关键问题是无机纳米粒子在聚合物基体中保持其纳米尺度的分散,本文主要讨论直接分散法、同时形成法制备聚合物基无机纳米复合材料的基本原理和技术要点。
关键词:纳米复合材料;有机2无机复合;直接分散法;同时形成法在前文[1]中总结了聚合物基无机纳米复合材料的复合形式和制备方法,并对原位生成法的原理和方法作了详细介绍,在本篇中将对直接分散法和同时形成法制备聚合物基无机纳米复合材料的原理和方法进行讨论。
1 直接分散法所谓直接分散法是指先通过一定的方法制得纳米颗粒,然后将纳米颗粒与聚合物组分(单体或聚合物)通过适当方法制得聚合物基无机纳米复合材料。
这种方法是制备聚合物基无机纳米复合材料的方法中适用面最广的一种,大多数纳米颗粒都可以通过此方法制备成相应的聚合物基纳米复合材料,其基本流程如下。
111 纳米粒子的制备方法简介直接分散法是先制备纳米颗粒,然后再制得其聚合物基纳米复合材料。
因此有必要对纳米颗粒的制备方法作一简单介绍。
纳米粒子的制造是纳米材料学研究中的一项重要内容,它涉及材料、物理、化学、化学工程等多门学科,是一门边缘科学技术。
常用的制备方法[2]有气相法、液相法,亦有直接使用高能机械球磨直接粉碎的固相法。
气相法主要有低压气体中蒸发法(气体冷凝法)、活性氢2熔融金属反应、溅射法、流动液面真空蒸镀法、通电加热蒸发法、混合等离子法、激光诱导化学气相沉积(LIC VD )、化学蒸发冷凝法(C VC )、爆炸丝法。
第5章 聚合物无机纳米复合材料
What nanocomposites are?
✓ Nanocomposites are made by mixing two or more phase, such as particles, layers or fibres, where at least one of the phases is in the nanometre size range.
表面效应：
微粒尺寸
10 4 2 1
包含总原子数
30000 4000 250
30
表面原子比例
20 40 80 99
宏观量子隧道效应：微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道 效应。 二.纳米复合材料的制备方法
1.聚合物/无机纳米粒子复合材料的制备
主要有共混法，原位反应法，溶胶凝胶法等
（1）共混法 ●溶液共混：在聚合物溶液中加入纳米粒子，充分搅拌溶液， 使之分散均匀，再除去溶剂即可。 ●乳液共混：与溶液法相似，只是用乳液代替溶液，主要适 用于聚合物难以溶解的情况。
插层剂的作用
利用离子交换的原理进入蒙脱土片层之间； 扩张片层间距； 改善层间的微环境； 使蒙脱土的内外表面由亲水性转化为疏水性； 增强蒙脱土片层与聚合物分子链之间的亲和性； 降低硅酸盐材料的表面能。
常用的插层剂有烷基铵盐、季铵盐、吡啶类衍生物和其他阳离子型表面活性剂
聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料特点
✓ Because the building blocks making up the nanocomposites are therefore so close to the molecular scale, confinement and quantum effects result from the way that the blocks interact.
聚合物基纳米无机物复合材料
聚合物基纳米无机物复合材料聚合物基纳米无机物复合材料聚合物/纳米无机物复合材料摘要：尺寸小于100nm的固体颗粒称为纳米粒子，本文介绍了纳米粒子的特性以及制备方法，论述了SiO2/PP纳米复合材料、蒙脱土/PP纳米复合材料、硅钛复合氧化物/PP纳米复合材料以及聚合物基米复合材料的制备和纳米塑料。
关键词：纳米粒子；聚合物基纳米复合材料；纳米塑料一般把尺寸小于100nm的固体颗粒称为纳米粒子。
纳米粒子按成分分有金属、非金属，包括无机物和有机高分子等；按相结构分有单相、多相；根据原子排列的对称性和有序程度，有晶态、非晶态、准晶态。
纳米粒子的形状及其表面形貌也多种多样。
由于尺寸小，比表面积大，位于表面上的原子占相当大的比例。
因此一方面表现为具有壳层结构，其表面结构不同于内部完整的结构（包括键态、电子态、配位数等）；另一方面其体相结构也受到尺寸制约，而不同于常规材料的结构，且其结构还与制备方法有关。
由于材料的结合力性质与原子间距有关，而纳米粒子内部的原子间距与相应的常规材料不同，其结合力性质也相应地发生变化，表现出尺寸依赖性[1]。
1.纳米粒子的特性纳米粒子具有表面效应、体积效应、宏观量子隧道效应。
（1）表面效应通常以表面积与体积之比值称为比表面积，颗粒尺寸越小，比表面积越大。
比表面积（Sw）与粒子平均粒径（D）的关系为：（2）体积效应体积效应又称小尺寸效应。
当纳米粒子的尺寸与传导电子的德布罗意波长以及超导态的相干波长等物理尺寸相当或更小时，其周期性的边界条件将被破坏，光吸收、电磁、化学活性、催化等性质和普通材料相比发生很大变化。
这就是纳米粒子的体积效应。
（3）宏观量子隧道效应微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。
纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应，它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化，这被称为纳米粒子的宏观量子隧道效应[2]。
2.纳米材料的制备方法纳米材料制备方法目前已有很多，主要制备方法有以下几种: （1）化学气相沉积（CVD）法这是目前最有效的途径之一，它以气体为原料，先在气相中通过化学反应形成物质的基本离子，再经成核、生长阶段合成粒子、晶体、薄膜等，广用于金属、陶瓷无机物、高分子等。
聚合物或无机纳米晶功能复合材料的精准合成
聚合物或无机纳米晶功能复合材料的精准合成
精准合成聚合物或无机纳米晶功能复合材料是目前材料研究的热门领域之一。
这种材料通常由两种或多种材料组成，具有多种功能和优异性能，如高强度、高导电性、高热导率、高韧性、高耐腐蚀性和低摩擦系数等。
其应用领域涵盖了机械、电子、电磁、光电、生物医学等领域，具有广泛的市场前景。
在精准合成聚合物或无机纳米晶功能复合材料中，合成方法的选择是关键。
目前主要的合成方法包括物理法、化学法和生物法三种。
其中，物理法主要是通过物理拼接的方式将不同的材料组装在一起，如层状复合材料和粉体复合材料；化学法则是通过化学反应的方式将材料进行反应，通常包括溶液法、沉积法、凝胶法和浸渍法等；生物法主要利用生物体内外的自组装和生化反应来完成材料的合成。
不同的合成方法适用于不同的材料和应用场景。
在实际应用中，需要根据具体的需求和条件选择合适的合成方法，以达到尽可能好的效果。
同时，在合成过程中需要精确控制各种参数，如反应时间、温度、浓度、pH值等，以确保合成的材料具有理想性能和稳定性。
近年来，一些新的合成方法不断涌现，如有机-无机杂化法、表面修饰法和铁电聚合物复合材料等。
这些新方法在复合材料的合成和性能改进方面具有重要意义，为材料研究提供了新的思路和创新方法。
总的来说，精准合成聚合物或无机纳米晶功能复合材料是一项非常重要和前沿的科学研究和技术领域。
在未来，我们有理由相信，这种材料将会在更多的领域得到应用，为人们的生产生活带来更多的福利和便利。
第四章 聚合物基纳米复合材料
蒙脱土的有机改性
烷基铵本身稳定性较差，温度较高时（200℃）发生Hoffman降解，影 响材料热稳定性，近年来有机磷盐类插层剂受到重视 价格高，难以广泛采用 酸性溶液中，氨基酸的氨基可转变为铵基离子，可作黏土改性的插层剂 如 氨基酸改性蒙脱土，在制备尼龙6/黏土纳米复合材料中得到广泛应用 1,2-氨基月桂酸处理蒙脱土，可制备尼龙6/黏土剥离型纳米复合材料
功能材料
纳米粉体具有特殊的物理化学特性，但难于加工成型成制品，聚合物为基 体，纳米粉分散其中，可最大程度地发挥纳米粉的功能特性
光学特性及应用
1、聚合物/无机纳米微粒复合材料的光吸收荧光效应 稀土荧光材料与复合物复合，可制成透明性很高的薄膜，具有很高转光 性质，可将有害紫外线转移成可见光，作农膜可大幅提高蔬菜产量 TiO2、Fe2O3、Al2O3、SiO2、ZnO等纳米无机粒子能吸收紫外光，复合 后可制成紫外光吸收膜 半导体器件中的紫外线过滤器、防晒化妆品、具紫外吸收能力的油漆
功能材料
高分子导电材料
可由多种导电粉体材料与高分子材料复合制备，如导电胶、导电涂料等
常用金、银、铜等金属或者炭黑，某些金属氧化物也有应用
纳米级银粉代替微米级，相同导电能力下，银粉用量可大大减少，降低 材料密度。 半导体氧化物纳米微粒TiO2、Fe2O3、Cr2O3、ZnO与高分子材料复合， 可制成具有良好静电屏蔽能力的涂料。 化纤制品中加入金属纳米粒子可解决抗静电问题。 少量碳纳米管制成的聚合物复合材料用于汽车车体，有利于静电喷漆。
得到三阶非线性光学性质明显的膜型纳米复合材料。 聚合物基体材料的结构与性质可以控制半导体粒子的尺寸和分布，而
共聚物和共混聚合物的微相分离有利于半导体团簇的分散与稳定。
决定了非线性光学增强效应
聚合物基纳米无机复合材料的制备与性能进展
聚合物基纳米无机复合材料的制备与性能进展摘要：改革后，在社会发展的背景下，带动了我国科学技术水平的进步。
现阶段，科学技术被广泛应用到各个领域。
由于聚合物基纳米无机复合材料具有优异的力学性能、阻燃性能、耐腐蚀性能和电学性能等，在工业、农业、国防、科技等领域中得到了广泛的应用。
基于聚合物基纳米复合材料常用的制备方法，强调了目前采用的真空辅助树脂传递模塑成型工艺新制备技术，阐述了不同的无机纳米颗粒粒径、结构及添加量对复合材料力学性能、阻燃性能及其他性能方面的影响，并且，分析了无机纳米颗粒表面改性处理对其在聚合物中的分散情况及两相之间界面结合的影响。
关于不同聚合物基体与不同种类的无机纳米颗粒复合得到的产物及相关性能的研究进行了综述，探究了聚合物基纳米复合材料目前存在的问题。
最后，对未来复合材料的研究方向进行了展望。
关键词：无机物纳米颗粒；聚合物；复合材料；材料性能；材料制备引言随着科学技术的不断发展，多元材料复合化已经成为当今新材料领域的发展趋势之一。
在过去的十几年里，随着各种精密仪器的不断发展，纳米科学也取得了飞速的发展。
纳米材料是纳米科学研究的基础，由于纳米材料的尺寸效应，使其在物理化学和生物医药等领域都表现出了极大的应用潜力。
自1984年纳米复合材料的概念提出后，接着是富勒烯的发现、原子力显微镜的发明以及碳纳米管（CNTs）的制造，纳米技术日益成熟，纳米复合材料的研究也吸引了国内外科研工作者的注意。
聚合物基纳米复合材料是指各种纳米单元与有机聚合物以各种方式复合而成的材料，由于聚合物和纳米粒子之间强的界面作用，使其在力、热、光、电等领域表现出比传统复合材料更为优异的性能。
聚合物基纳米复合材料的研究一方面为聚合物的改性提供了新思路，另一方面也为复合材料的设计提供了更多的可能。
笔者对聚合物基纳米复合材料的设计方法及应用领域进行了叙述，特别对新型纳米材料CNTｓ和石墨烯进行了叙述，并对其未来的发展趋势进行了展望。
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聚合物/无机物纳米复合材料张凌燕 牛艳萍（武汉理工大学资源与环境工程学院，武汉，430070）E-mail：zhly@或niuyanping2004@摘 要：本文从聚合物/无机物纳米复合材料的类型、各种制备方法及原理、优异性能及应用等方面，总结了聚合物/无机物纳米复合材料的研究进展。
关键词：聚合物/无机物纳米复合材料；增韧；表面改性1 前 言纳米材料是指材料二相显微结构中至少有一相的一维尺度达到纳米级尺寸（100nm以下）的材料。
纳米复合材料是指2种或2种以上的吉布斯固相至少在一个方向以纳米级大小（1～100nm）复合而成的复合材料[1]。
聚合物/无机物纳米复合材料（简称OINC）是以聚合物为基体（连续相）、无机物以纳米尺度（小于100nm）分散于基体中的新型高分子复合材料[2]。
按照无机物纳米粒子形态结构，OINC可分为聚合物/无机粒子纳米复合材料、聚合物/无机纤维纳米复合材料、聚合物/片层状无机物纳米复合材料。
用于制备OINC的无机物包括：粘土类如滑石粉、蒙脱土、云母、水辉石等，陶瓷如SiO2、TiO2、Al2O3、AlN、ZrO2、SiC、Si3N4等，聚硅氧烷，CaCO3，分子筛，金属氧化物如V2O5、MoO3、WO3等，层状过渡金属二硫化物或硫代亚磷酸盐如MoS2、TiS2、TaS2、MPS3（M=Mn、Cd等），层状金属盐类化合物、双氢氧化物，以及碳黑、碳纤维等[3]。
与传统的复合材料相比，由于纳米粒子带来的纳米效应和纳米粒子与基体间强的界面相互作用，聚合物纳米复合材料具有优于相同组分常规聚合物复合材料的力学、热学性能，为制备高性能、多功能的新一代复合材料提供了可能。
2 无机纳米粒子的增韧机理及表面修饰2.1 增韧机理（1）在变形中，刚性无机粒子不会产生大的伸长变形，在大的拉应力作用下，基体和无机粒子的界面部分脱粘形成空穴，使裂纹钝化，不致发展成破坏性裂缝；无机粒子的存在产生应力集中效应，引发粒子周围的树脂基体屈服（空化、银纹、剪切带）。
这种界面脱粘和屈服都需要消耗更多的能量，从而起到增韧作用。
（2）由于纳米粒子的比表面积大，表面的物理和化学缺陷越多，粒子与高分子链发生物理或化学结合的机会越多，因而与基体接触面积增大，材料受冲击时，会产生更多的微开裂，吸收更多的冲击能[4]。
2.2 表面修饰刚性无机粒子的粒径越小，与基体接触面积越大，若能均匀分布，增韧增强的效果就越1好。
但粒径越小，颗粒间越容易聚焦，很难分散均匀，加入后反而使材料性能变差，所以为了减少无机纳米粒子的团聚，使其在聚合物基体中均匀分散，就需要对无机粒子进行表面改性处理（又称表面修饰）。
表面修饰的方法很多，根据表面处理剂与无机纳米粒子之间是否存在化学反应，可分为表面物理包覆修饰和表面化学修饰两种方法[5]。
（1）表面物理包覆修饰包覆一般是指组分间除范德华力、氢键或配位键相互作用外，没有离子键或共价键的结合。
用适当的方法（如超声法）使无机纳米微粒在高分子溶液或熔体中分散，其表面吸附的高分子不仅减少了范德华力，而且产生一种新的空间位阻斥力，因此粒子之间再发生团聚将十分困难。
表面物理包覆可分为两种：一种是把单体吸附在无机纳米粒子表面，然后引发单体聚合，实现微粒表面的高分子包覆。
另一种是将中极性和高极性的聚合物吸附在无机纳米粒子表面，达到改性的目的，如W·J·Iley研究了用高聚物包覆无机颗粒时颗粒粒度和孔隙度对表面包覆效果的影响，结果表明，越细（比表面积越大）的颗粒表面包覆的高聚物越多、包覆层越薄（见表1）[6]。
表1 不同粒径颗粒的包覆厚度和包覆率粒度分布（µm）平均粒径（µm）包覆率（%）估计的包覆层厚度（µm）180～250 215 47.8 43.4 250～355 320 42 53.8 355～500 490 31.4 57.1 500～710 605 24.3 62.5（2）表面化学修饰常用的方法有三种：①表面活性剂法，是利用表面活性的有机官能团等与粒子表面进行化学吸附或化学反应，从而使表面活性剂（通常有：硅烷、钛酸酯类偶联剂、硬脂酸、有机硅等）覆盖于粒子表面；②有机单体聚合法，是通过高能辐射、微波诱导等离子体处理等方法，使无机微粒表面含有的少量结合羟基产生具有引发活性的活性基，从而引发单体在其表面聚合；③粒子表面接枝聚合改性，是通过在无机微粒表面偶联反应接上可直接聚合的有机基团（或者经处理可产生自由基的有机基团），就可以在无机物表面很容易地接枝上各种乙烯基聚合物[7]。
3 聚合物/无机物纳米复合材料的制备及原理3.1 共混法共混法即纳米粒子直接分散法，该方法是首先合成各种形态的纳米粒子，再通过各种方2式将其与有机聚合物混合[8]。
共混法可分为以下五种类型。
（1）直接共混法。
是将改性处理过的无机纳米粒子，与聚合物直接在高速锅内共混捏合，再挤出造粒。
即在一定条件（温度、压力、剪切力等）下使两相物料进行充分混合反应，互相作用，实现均匀分散、界面粘结、形成聚合物/无机粒子纳米复合材料。
直接使用或以此母粒形式添加到聚合物基体中制造制品。
（2）溶液共混法。
是先将聚合物基体树脂溶于溶剂中，然后加入处理过的无机纳米粒子进行搅拌，形成均匀溶液浇铸成膜或浇铸到模具中，再除去溶剂，在一定条件下使之聚合制得复合材料。
（3）悬浮液或乳液共混，该法与溶液共混法相似，只是用悬浮液或乳液代替溶液。
（4）熔融共混法。
即先将表面处理过的纳米材料与聚合物混合，然后经过塑化、分散等过程，使纳米材料以纳米水平分散于聚合物基体中，达到对聚合物改性的目的，该方法的优点是与普通的聚合物共混改性相似，易于实现工业化生产。
（5）机械共混法。
是将聚合物与改性处理过的无机纳米粒子直接研磨混合。
3.2 溶胶凝胶法它是在聚合物存在的前提下，即聚合物溶解于与无机前驱物（水溶性盐或油溶性醇盐）共溶的溶剂中，加入无机前驱物水解，制成溶胶。
然后，在凝胶和干燥时，控制条件使其不发生相分离，形成聚合物/无机物纳米复合材料，聚合物与无机网络间既可以是简单包埋与被包埋，也可以有化学键结合的存在。
此法反应条件温和，两相混合接近分子水平，材料纯度高，且高度透明[9]。
Yoko L[10]研究发现用溶胶凝胶法比采用机械混合法所得到的SiO2的粒子在丁基橡胶基体中的分散更均匀，体系的力学性能也有较大改善。
3.3 插层复合法插层复合法是目前制备聚合物/片状、层状、针状无机物纳米复合材料的主要方法。
其原理是，片层结构的无机物，如硅酸盐类、滑石、云母、粘土（高岭土、蒙脱土、泥灰石）、磷酸盐类、石墨、金属氧化物等，其片层之间的结合力比较弱，并具有一定的活性，在一定的条件下，加入有机、无机或金属有机物分子产生化学反应（即插层预处理），使其片层间距离扩大，然后将聚合物或其单体，在一定条件下插入经插层预处理后的层状无机物的片层之间，进而破坏其片层结构，将片层剥离成厚为1nm长宽约为100nm左右的层状单元微粒，并均匀地分散在聚合物基体中，以形成聚合物/无机物纳米复合材料。
按照复合过程，插层复合法可分为插层聚合（加聚或缩聚）和聚合物插层（溶液插层或溶融插层）两大类[11]。
（1）插层聚合法，即先将单体分散插入经插层剂处理过的无机物片层结构中，然后进行原位聚合，利用聚合时放出的大量热量克服无机层片间的库仑力，剥离无机物片层，从而使无机物片层与聚合物基体以纳米尺度相复合，以化学键结合形式形成聚合物/无机物纳米3复合材料。
按聚合反应类型的不同，插层聚合可以分为：插层加聚，即单体插入无机物片层原位聚合时是自由基反应，涉及到自由基引发、链增长、链转移及链终止等自由基活性的控制。
因此，深受片层间阴阳离子PH值及杂质等影响，适用于PE、PP、PVC等改性复合；另一种是插层缩聚，即单体插入无机物片层原位聚合时，属单体分子官能团之间的反应。
因此受片层间阴阳离子PH值即杂质等影响不大。
适用的聚合物有：聚酰胺（PA）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、环氧树脂等。
（2）聚合物插层法，即将聚合物熔体或溶液与经插层剂处理过的层状无机物混合，利用力学或热力学作用使层状无机物剥离成纳米尺度的片层并均匀分散在聚合物基体中。
纳米尺寸的片层微粒分散于聚合物基体中，形成聚合物/无机物纳米复合材料。
聚合物插层复合按其物料形态有聚合物溶液插层和聚合物熔融插层之分。
聚合物溶液插层，是指聚合物借助于溶剂使大分子链插入无机物片层。
因此，选择的溶剂要既能溶解聚合物又能分散无机纳米微粒，且无机纳米微粒事先必须用有机物离子改性处理，使其成为有机性的无机物。
由于复合后溶剂需要回收，所以此法比较复杂。
例：丁苯橡胶/纳米粘土复合材料就用此法制造。
另一种是聚合物熔融插层，是指聚合物在熔融状态下，经温度、压力、剪切力的作用直接插入无机物片层之间的复合办法。
同前者相比，工艺简单，无需回收溶剂，更具有应用前景。
如Pravin Kodgire等[12]用熔融插层法制备了PP/粘土纳米复合材料，并采用马来酸酐接枝PP作为增熔剂。
研究表明，当粘土含量为4%时，拉伸模量和弯曲模量分别提高了35%和30%，拉伸强度和弯曲强度分别提高了10%和25%，并且通过光学显微镜观察表明，PP/粘土复合物可以在比纯PP高的温度下结晶。
4 聚合物/无机物纳米复合材料的优异性能及应用4.1纳米塑料塑料/无机物纳米复合材料在耐热和热稳定性方面、力学方面有显著提高[13]。
表2[14]列出了中科院化学所工程塑料国家重点实验室的纳米尼龙（nc-PA6）与通用尼龙力学性能的比较。
从表2列出的数据可以看出，蒙脱土含量仅为5%的nc-PA6的拉伸强度及模量较PA6和其它尼龙都有较大的提高，尤其是热变形温度较之PA6提高近1倍以上。
表2 中科院化学所制备的nc-PA6与PA6力学性能的比较性能nc-PA6 PA6 相对粘度（25℃） 2.4～3.2 2.0～3.0熔点/℃ 213～223 215～225断裂伸长率/% 10～20 30拉伸强度/MPa 95～105 75～85热变形温度（1.85MPa）/℃ 135～160 65弯曲强度/MPa 130～160 1154弯曲模量/GPa 3.5～4.5 3.0 Izod缺口冲击强度/J·m-135～60 404.2 阻燃材料层状硅酸盐的纳米级分散使材料在燃烧过程中可形成均匀的碳化层，从而提高了材料的阻燃性能[15]。
含5%（质量百分数）层状硅酸盐的丁苯橡胶纳米复合材料氧气的透过率约为原来的0.25倍，如聚合物/黏土纳米复合材料只需加入较少的黏土填料（质量百分数小于5%），其阻燃性能就会有较大改善，同时还会改善材料的物理、机械性能和抗冲击强度，且对加工工艺要求也不高[16]。