在黏土和橡胶基体之间构建一个共价界面同时实现黏土在橡胶基体中高度分散对提高黏土／橡胶纳米复合材料的综合性能是十分有利的。本论文以界面和分散为出发点进行了“黏土结构改造及层间硅烷化”和“高性能、高分散黏土／橡胶纳米复合材料的制备”两方面的工作。本论文的第一部分(论文第三章)通过酸处理对蒙脱土进行结构改造,再用硅烷偶联剂对酸处理黏土进行接枝改性；考察了不同浓度的酸对黏土微观结构的影响,以及酸处理黏土和硅烷化黏土性质和结构的变化。研究结果表明,酸处理时结构层中硅氧四面体中的铝和铝氧八面体中的铝同时溶解,使片层表面的硅羟基增多,黏土片层的有序性明显提高；酸处理有效地提高了硅烷偶联剂在黏土表面的接枝量,实现了硅烷偶联剂在黏土片层之间的共价键接枝,明显增大了黏土的外表面积。本论文的第二部分(论文第四章)采用两种工艺制备硅烷偶联剂改性的黏土／橡胶纳米复合材料：(1)通过乳液共混工艺将硅烷化黏土与橡胶复合制备纳米复合材料；(2)通过乳液共混工艺将酸处理黏土与橡胶复合,在混炼过程中加入硅烷偶联剂的方法制备纳米复合材料。考察了黏土在橡胶基体中的分散状态及纳米复合材料的性能。研究结果表明,硫化过程中,黏土和橡胶大分子之间通过硅烷偶联剂实现了共价侨联；同时,共价界面的形成有效地抑制了黏土片因高温高压发生的聚集,获得了高度分散的黏土／橡胶纳米复合材料；共价界面的构建和黏土片高度的分散状态共同促进了纳米复合材料力学性能的显著提高。