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蒙脱石(MMT)是一种用于聚合物材料的无机填料，MMT插层或剥离可形成纳米复合材料。在聚合物材料燃烧的条件下，MMT的-O-Si-O-陶瓷结构能阻隔和促进复合材料成碳，有一定的阻燃作用。但是，MMT对聚合物的阻燃效果有限且分散性能较差。很多研究者对蒙脱石进行有机改性[4]并与有机、无机、纳米材料等协同阻燃[5~8]，以提高复合材料的阻燃性能和蒙脱石在聚合物材料中的分散性能。MMT的商业产品需用长链烷基溴化铵一类的化合物对其进行有机改性，以利于在聚合物加工条件下MMT纳米片层剥离或插层。但是，长链烷基溴化铵改性的MMT会降低聚合物材料的热稳定性，缩短材料使用寿命。近年来，研究者[9,10]使用阻燃剂对蒙脱石进行有机改性。这不仅可避免长链烷基溴化铵的缺点，还能实现阻燃剂与蒙脱石的协同阻燃。三(氯异丙基)磷酸酯(TCPP)作为磷-卤协同阻燃剂广泛用于聚氨酯材料，在燃烧过程中捕获自由基抑制链反应，从而阻止或减缓火焰的传播。在前期研究[11]中，使用阻燃剂TCPP改性钠基蒙脱石(NaMMT)制备了TCPP-NaMMT纳米复合阻燃剂，TCPP和NaMMT在样品管中逐渐凝胶化形成了稳定的棕褐色胶冻状不流动的最终状态，同时给出了TCPP-NaMMT-5/1纳米复合阻燃剂的X射线衍射(XRD)图。可以看出，在TCPP-NaMMT-5/1凝胶中NaMMT片层被TCPP分子插层，使层间距由0.98 nm增大到3.15 nm。TCPP-NaMMT纳米复合物在聚合物材料中应用，既可避免使用长链烷基溴化铵，又有利于两者的协同阻燃，对研制高性能聚合物阻燃材料有重要的意义。本文结合实验研究和密度泛函理论(DFT)[12~14]模拟计算，从宏观和微观角度分析NaMMT对TCPP吸附的作用力以及水分对两者之间作用力的影响。构建TCPP在NaMMT表面的吸附构型，利用DFT计算研究在无水、有水状态下TCPP插层NaMMT和凝胶化的机理。
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