聚合物纳米复合材料（Polymer nanocomposites,PNCs）指在聚合物基体中填充一种或多种纳米颗粒形成复合材料。这些纳米填料能在体积比例很小的前提下,增强几倍甚至几十倍物理化学性能的同时加工性能没有降低,因此这一领域得到了学者们的广泛关注和研究。氮化硼纳米片因其超高的面内热导率和阻隔性能常常被应用于导热和防腐材料开发领域。然而,由于氮化硼中硼原子和氮原子之间存在颠覆性差异,成键后形成结合力很强的离子键,较强的层间作用力使其剥离过程变得十分困难,阻碍了氮化硼纳米材料的发展,因此氮化硼纳米材料的高效制备已经成为一项重要课题。本文中选用两种结构相似的阳离子表面活性剂:十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和N,N-双（十六烷基二甲基）-2-溴化乙二胺（GS-16）分别对六方氮化硼（h-BN）进行非共价改性,通过液相超声处理对h-BN进行有效剥离得到了大面积的二维片层纳米氮化硼（C-BNNS和G-BNNS）。该方法操作简单,环保无污染,成品质量高。将制备好的纳米氮化硼材料与聚乙烯醇（PVA）复合制备高导热聚合物复合材料;与水性聚氨酯（WPU）利用现有复合技术制备高防腐涂料。通过多种测试手段对C-BNNS和G-BNNS的形貌和分散稳定性进行表征,确定表面活性剂的最佳用量,并且对合成的聚合物纳米复合材料做了相关的性能测试。具体工作如下所示:（1）首先,通过季铵化反应的化学原理制备和CTAB碳链长度相同的GS-16。本文选择采用液相超声剥离和表面活性剂辅助协同改性的方法制备了高质量的氮化硼纳米片层材料,主要讨论了 CTAB和GS-16添加量对纳米片层质量的影响。对比了三种剥离工艺的产品质量:分别是纯溶剂超声剥离、CTAB改性超声剥离和GS-16改性超声剥离。结果表明,GS-16对h-BN的改性分散效果最佳;在去离子水溶剂中、剥离时长8h、h-BN与GS-16的比例为10:3的反应条件下,氮化硼纳米片层的质量出现明显提升。通过扫描电镜和透射电镜的观察结果可知,C-BNNS和G-BNNS的横向尺寸均为50～200nm。G-BNNS溶液的稳定动力学指数TSI最低（p=1.38）,与h-BN的TSI值相比降低了 45倍,证明了 G-BNNS纳米片的溶液稳定性最佳。（2）将制备好的C-BNNS和G-BNNS粉末分散在少量去离子水中,再与水性高分子聚乙烯醇复合制备热管理材料,应用于柔性电子领域。混合工艺采用简单的磁力搅拌操作,混合过程中每隔一小时都使用超声帮助分散,使得纳米氮化硼可以最大程度的均匀分散。C-BNNS和G-BNNS的添加量是影响聚合物复合材料性能的关键因素,因此在第三章节中对纳米填料的用量进行了充分探讨。性能测试结果证明:G-BNNS的含量为30wt%时,复合材料的导热性能和机械性能最优异,这一现象可以归因于纳米填料对聚合物材料的显著增强效果。当添加量为30%时,G-BNNS在PVA中形成了有效的导热通路,且相容性最好,并未发生明显的堆积和团聚现象。（3）通过简单的合成方法制备水性聚氨酯（WPU）,将上述制备的C-BNNS和G-BNNS分散液分别与WPU复合制备高性能防腐涂料（C-BNNS/WPU和G-BNNS/WPU）。通过电化学阻抗测试研究了两种涂层的防腐性能,并讨论了 C-BNNS和G-BNNS分散液含量对防腐、机械、耐水等性能的影响。通过原子力学显微镜观察可得:添加0.3wt%的C-BNNS和G-BNNS可以制备出缺陷少、紧凑坚固的WPU涂层。耐水性的测试结果也证明了这一点,引入氮化硼纳米片可以有效提高防水效果,阻止腐蚀介质进入到基材表面。EIS测试结果表明,G-BNNS/WPU（4）涂层的阻抗模量最高,达到了1.18×109Ω·cm2,说明该试样的防腐性能最为优异。在防腐、耐水、热稳定性和机械性能方面的增强主要归功于氮化硼纳米片优异的阻隔性能、化学惰性和电绝缘性。小尺寸的纳米材料可以在WPU基体中填补缺陷和孔洞,提升涂层的屏蔽作用,其在基体中的良好分散既有助于增加腐蚀介质进入金属表面的曲折路径、呈现迷宫效应,又能增强涂层的整体刚性。因此,氮化硼纳米片成为了一种有前景的增强材料,对WPU的增强效果显而易见。