蒙脱石是一类具有层状结构的硅铝酸盐非金属矿物,由于其具有膨胀性,吸水性,离子交换性等被广泛应用于各个领域。然而,在蒙脱石的充分剥离方面尚缺乏深入研究,严重制约了蒙脱石功能新材料的研发与应用。本论文以蒙脱石为对象,结合无机超声处理与有机插层方法,进行了蒙脱石有机无机杂化材料的合成及其在二甲苯中应用性能的研究。以钙基蒙脱石为原料,经钠化后对蒙脱石进行超声处理,然后进行OTAC的有机插层来合成蒙脱石有机无机杂化材料,主要考察了超声时间、OTAC用量、反应时间和反应温度等因素对蒙脱石有机无机杂化材料在二甲苯溶剂中应用性能的影响,并研究了不同条件下合成的蒙脱石有机无机杂化材料的微观结构、形貌和表面极性的影响。实验结果表明:(1)蒙脱石有机无机杂化材料在二甲苯溶剂中溶胀性能最好的合成工艺为:超声时间为7 h的蒙脱石超声悬浮液与用量为1.5 CEC的OTAC在60℃下反应6h。(2)合成的蒙脱石有机无机杂化材料的层间距最大可达到4.36 nm;其热稳定性较差,250℃左右OTAC就开始分解;蒙脱石有机无机杂化材料的疏水性较强,但其疏水性不及传统方法制备的OTAC有机插层蒙脱石材料;蒙脱石有机无机杂化材料出现大量卷曲的剥离层,层状结构非常松散,没有片层堆叠现象。(3)探究蒙脱石有机无机杂化材料的合成机理,蒙脱石经过超声处理后,其层间结构被部分解离,改善堆叠紧密的层状结构,使得更多地OTAC能够有效进入其层间,通过阳离子交换反应、疏水作用和范德华力插入到蒙脱石的层间,扩大蒙脱石有机无机杂化材料的层间距,蒙脱石片层得到进一步解离。(4)将合成的蒙脱石有机无机杂化材料分散于二甲苯中,探究其溶胀性。与传统的OTAC改性蒙脱石相比,发现蒙脱石有机无机杂化材料具有更好的凝胶性能,其在二甲苯有机溶剂中溶胀性更好,可达到94%,且在48 h后不发生聚沉。OTAC的有机插层使蒙脱石有机无机杂化材料由亲水性变为疏水性。蒙脱石有机无机杂化材料在二甲苯中的溶胀是以面-面和端-面结合的方式共同作用。