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近年来,由聚合物燃烧而引发的火灾事故日益频繁,人们对聚合物材料的阻燃问题越来越重视。作为一类绿色环保阻燃剂,Mg(OH)2(简称MH)具有无卤、抑烟、不产生有毒气体等优点,已经被广泛地应用于聚合物材料的阻燃研究中。然而,目前常用的阻燃型Mg(OH)2大多在微米级以上,所需填充量大,容易造成聚合物的力学性能和加工性能严重劣化；纳米级Mg(OH)2颗粒由于表面能大,易发生团聚,难以在聚合物基体中发挥其纳米效应,从而限制了Mg(OH)2在众多领域的应用。因此,如何实现Mg(OH)2在聚合物基体中的纳米级分散是制备高性能Mg(OH)2/聚合物纳米复合材料的关键。本论文以终端聚合物应用体系为目标,采用超重力技术创制出一系列不同液相介质的Mg(OH)2透明分散体,并通过原位聚合、溶液共混和／或熔融挤出等方法制备了多种具有良好透明度、力学和阻燃性能的Mg(OH)2／聚合物纳米复合材料,实现了纳米颗粒在聚合物基体中的纳米级分散。全文的主要研究内容如下：(1)以MgCl2·H2O和NaOH为原料,采用超重力法结合表面改性技术,创制出甲醇、乙醇、乙二醇、甲苯和水相的透明Mg(OH)2纳米分散体,并初步实现了实验室规模的透明Mg(OH)2纳米分散体的宏量制备。研究了制备和改性工艺对纳米Mg(OH)2在多种液相介质中分散性能的影响,确定了较优的工艺条件：超重力旋转床转速为2000 rpm、进料速率为400mL/min、NaOH浓度为0.6mol/L及制备乙醇相Mg(OH)2纳米分散体的改性剂用量为10 wt%、改性温度为700C、改性时间为3h等。制备的Mg(OH)2纳米分散体透明性和稳定性良好,颗粒呈明显的片状结构,粒径为40～90 nm,粒度分布均匀,在液相介质中呈现出高度的纳米级分散。与传统的搅拌法相比,超重力法制备的纳米分散体透明度高,颗粒粒径小且分布窄,可形成固含量更高的透明Mg(OH)2纳米分散体。(2)利用乙二醇相Mg(OH)2纳米分散体与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的解聚产物通过原位聚合法制备了PET/MH纳米复合材料,并对复合材料的结晶能力、热稳定性和抗熔滴性进行了研究。结果表明,纳米Mg(OH)2的加入显著地提高了材料的结晶能力,PET的冷却结晶峰温度从189.10C上升到195.8℃；与直接添加Mg(OH)2纳米粉体制备的PET/I MH复合材料和纯PET相比,采用分散体原位聚合制备的复合材料具有更好的热稳定性和阻燃性能,在1 wt%的Mg(OH)2含量下,热重剩余量分别提高了1.7%和4.9%,并且材料的抗熔滴性得到了明显改善。(3)提出了利用甲苯相Mg(OH)2纳米分散体和聚丙烯(PP)通过溶液共混结合熔融挤出法制备透明PP/MH纳米复合材料的新技术,攻克了纳米粒子在熔融加工类聚合物基体中的分散难题。制备的PP/MH纳米复合材料具有良好的透明度、热稳定性、阻燃性能和抑烟能力,当Mg(OH)2加入量为100 phr时,复合材料的氧指数从19.3提高到29.7；最大热释放速率、热释放总量、生烟总量较纯PP分别降低了71.6%、25.5%、44.6%。与直接添加市售微米级Mg(OH)2和利用Mg(OH)2分散体干燥制备的纳米粉体相比,采用先将分散体与PP溶液共混干燥,然后熔融挤出制备的PP/MH纳米复合材料具有更加优异的力学性能和阻燃性能,其中,拉伸强度分别提高了34%和31%,冲击强度分别提高了139%和204%。此外,溶液共混结合熔融挤出制备的PP/MH纳米复合材料在燃烧过程中能够形成致密的炭层,有效地防止了热量的传导和基体的进一步燃烧。TEM测试结果表明Mg(OH)2纳米颗粒在PP基体中保持着原有的形貌,并达到了纳米级的均匀分散。(4)利用水相Mg(OH)2纳米分散体与聚乙烯醇(PVA)采用溶液共混法制备了透明PVA/MH纳米复合膜材料,解决了纳米粒子在溶液加工类树脂基体中的分散难题。TEM测试结果表明,Mg(OH)2纳米颗粒在PVA基体中达到纳米级均匀分散,从而使纳米复合膜材料具有良好的透明度,当Mg(OH)2纳米颗粒的添加量高达50 phr时,PVA/MH纳米复合膜材料的可见光透射率仍可达到85%以上。纳米Mg(OH)2的加入显著提高了PVA的阻燃性能,极限氧指数从19.5提高到28.2,最大热释放速率从453 W/g减少到332 W/g,垂直燃烧达到V-O级。而直接添加Mg(OH)2粉体制备的PVA/MH复合材料阻燃效果较差,Mg(OH)2团聚严重,在高填充量下材料已不具备透明性。