本论文以PA6树脂为基体、EPDM和EPDM-g-MAH为弹性体以及纳米蒙脱土为填料，通过熔融插层法制备了PA6/弹性体/蒙脱土三元纳米复合材料。对蒙脱土和EPDM-g-MAH/EPDM两种改性剂协同增强增韧尼龙6复合材料体系的形态结构与性能的关系进行了系统的研究，围绕高性能和理论研究做了较为深入的探索和分析，为高性能尼龙复合材料的开发和应用做了理论铺垫，除了对其结构和力学性能进行研究外，还对其流变行为、熔融和结晶行为进行了研究。主要研究内容如下：1.以EPDM-g-MAH/EPDM、纳米蒙脱土和PA6树脂为主要原料，制备了PA6/弹性体/蒙脱土三元纳米复合材料：用广角X射线衍射仪(WAXD)和扫描电镜(SEM)对PA6及PA6/弹性体/蒙脱土纳米复合材料结构进行了表征，当蒙脱土含量为2%时，PA6分子插层到蒙脱土片层中，当蒙脱土含量为5%时，得到了剥离型的纳米复合材料；对其微观形态结构进行研究，结果表明：在蒙脱土含量少的时候，对弹性体粒径的影响不大，弹性体粒径较小，当蒙脱土含量超过5%，蒙脱土片层进入弹性体，形成核壳结构，增加了弹性体的模量和粒径，从而使冲击韧性降低。随着弹性体含量的增加，分散相粒子先减小，当弹性体含量为20%时达到最小，而当弹性体含量为25%时，分散相粒径增大。复合材料发生脆韧转变的临界基体层厚度为0.22μm。通过各项力学性能测试，研究发现：随着弹性体含量的增加，PA6/弹性体/蒙脱土复合材料冲击强度先增加后减少，弹性体含量为20%时，复合材料冲击强度为54.29KJ/m~2，是尼龙6/蒙脱土冲击强度5.29KJ/m~2的10.24倍。随弹性体含量的增加，复合材料的拉伸强度、弯曲强度逐渐降低，而复合材料断裂伸长率却随弹性体含量的增加先增大后减小，在弹性体含量为20%出现最大值；随着蒙脱土含量的增加，复合材料的冲击强度先增大后减小，当MMT含量为2%时，材料的冲击强度为54.29KJ/m~2，是纯尼龙6冲击强度4.15KJ/m~2的12.08倍。随OMMT含量的增加，复合材料的拉伸强度，弯曲强度和弯曲模量均随之增大。断裂伸长率随着OMMT含量的增加先增大后减小，在OMMT含量为2%时出现了最大值。2. PA6/弹性体/蒙脱土纳米复合材料流变行为的研究：研究发现PA6及PA6/弹性体/蒙脱土三元纳米复合材料均为假塑性流体，表现为切力变稀现象，且非牛顿指数随蒙脱土含量的增加而减小；在同一剪切速率下，PA6/弹性体/蒙脱土三元纳米复合材料熔体黏度随蒙脱土含量的增加先增大后减小，并且转折点随着温度的升高而前移。在同一剪切速率下，随着弹性体含量增加，其表观黏度依次增加，但当弹性体含量超过20%时，表观粘度却大大降低。EPDM的加入限制了蒙脱土内增塑作用的发挥。针对有机化层状硅酸盐矿物含量对高聚物/层状硅酸盐复合材料熔体粘度的影响，首次提出“层状海绵—蚕丝堆叠”模型。蒙脱土片层优先分布在无规缠绕态（海绵）的大分子链之间，能起到限制解缠的作用；当蒙脱土含量多到一定程度，把无规缠绕态的大分子链之间空隙（海绵）填满之后，蒙脱土片层才会分布在解缠取向的大分子链（蚕丝）之间，削弱了大分子链间的相互缠绕，大分子链与蒙脱土片层之间滑移，起内增塑作用。剪切应力越大，温度越高，解缠取向态（蚕丝）越多，无规缠绕态（海绵）越少。3.对PA6及PA6/弹性体/蒙脱土纳米复合材料的熔融和结晶行为的研究：研究表明，纳米蒙脱土在复合材料中起到了异相成核的作用，同时发现纳米蒙脱土的加入使PA6基体的晶型由γ晶型变成α晶型。采用经典结晶动力学理论对PA6及PA6/弹性体/蒙脱土三元纳米复合材料的结晶动力学进行了研究，结果表明：Avrami方程能很好的描述PA6及PA6/弹性体/蒙脱土纳米复合材料的等温结晶动力学过程。Ozawa方程以及经过Jeziorny修正过的Avrami方程并不适合描述PA6及纳米复合材料的非等温结晶动力学过程，而Mo法能适合其非等温结晶动力学过程的研究。在实验的基础上，拟合得到了PA6及其纳米复合材料的各项结晶动力学参数。同时还利用Hoffmann-Lauritzen理论求得了非等温结晶过程中的结晶活化能。