熔融法制备聚合物/无机纳米复合材料作为一种制备方法己经得到广泛的应用，该过程的一些理想化模型和理论也得到了深入的研究。但熔融法制备纳米复合材料时，纳米粒子的分散是一个难题，尤其是聚烯烃类等非极性聚合物。研究发现：纳米复合材料的形成与分散不仅与纳米粒子的化学改性、基体与粒子之间的相互作用、以及加入的相容剂有关，而且与加工条件及其共混过程密切相关，纳米粒子的分散形态直接影响聚合物纳米复合材料的性能。 本论文以聚丙烯为基体，以纳米碳酸钙、纳米蒙脱土和凹凸棒为填料组分，通过超声挤出熔融制备聚丙烯／无机纳米复合材料。详细讨论了复合材料的制备方法以及凹凸棒纳米粒子的表面改性，重点研究了超声振动对聚丙烯／碳酸钙纳米复合材料、聚丙烯／层状硅酸盐纳米复合材料和聚丙烯／凹凸棒纳米复合材料结构和性能的影响。主要研究结果如下：(1)超声作用使纳米粒子在PP基体中的分散更加均匀，减小了纳米粒子在基体中的团聚程度，纳米粒子集中分散粒径在100nm以内，制备了性能优异的聚丙烯纳米复合材料。 (2)超声作用对于Ommt的插层作用较小，但可以使硅酸盐片层的堆积减小，并出现部分剥离。由于凹凸棒特殊结构，表面处理和挤出加工都不能使凹凸棒的层间距变大。(3)DSC结果表明：纳米粒子和超声作用对基体的结晶行为均有较大影响。由于纳米粒子的异相成核效应，基体的结晶温度和结晶速率都有所提高，施加超声后，体系的开始结晶温度提高8～12℃，结晶峰值温度也提高了7～ 11℃。通过对材料的非等温结晶行为分析，结晶成核速率和基体生长速率竞争结果使纳米复合材料结晶速率比纯聚丙烯快。 (4)研究了聚丙烯，层状硅酸盐纳米复合材料的热稳定性能，结果表明，加入纳米OMMT可以提高纳米复合材料的热分解温度。经超声辐照后的纳米复合材料的热分解温度比纯聚丙烯提高了50℃，比未施加超声的纳米复合材料提高约20℃。 (5)对纳米复合材料流变行为研究发现，超声作用可以抑制融体的不稳定流动，改善制品的外观质量，降低熔体粘度，有利于聚合物的加工。 (6)动态力学性能分析表明，由于基体与纳米粒子紧密结合，导致在动态力学谱中，纳米复合材料的储能模量较大，而耗能模量较小。即与未施加超声的纳米复合材料比较，施加超声后，纳米复合材料的损耗因子Tan δ变小。 (7)超声振动有效地分散了基体中的纳米粒子，使复合材料的拉伸强度和拉伸模量比纯PP有所提高。与碳酸钙纳米粒子和层状硅酸盐纳米粒子填充的复合材料比较，凹凸棒纳米材料对聚丙烯的增强增韧效果最好。