本成果以实现聚氯乙烯高性能化（增强、增韧、耐热）、功能化（抗静电）和加工助剂绿色化为目标，集成分子自组装-物理化学膨胀-磨盘碾磨固相力化学技术，实现了层状矿物的粉碎与层间剥离、聚合物与层状矿物的纳米分散；成功制备层状矿物/聚合物复合超微粉体--高岭土/PVC、石墨/PVC复合粉体、石墨烯/CPE/PVC复合粉体；实现了对PVC的增强与增韧和抗静电功能化。采用线性低分子量聚酯增塑剂和具有自主知识产权的有机稀土热稳定剂，实现了加工助剂无害化。   1.PVC的高性能化   高岭土/PVC纳米复合材料的设计与制备：采用集成分子自组装-物理化学膨胀-磨盘碾磨固相力化学技术成功制备高岭土/PVC复合粉体，实现了高岭土的纳米化及对PVC的增强增韧。在高岭土质量分数为8%时，断裂伸长率由87.3%提高到126.3%；拉伸强度由47.7MPa提高到57.5MPa；缺口冲击强度由3.7kJ/m2提高到4.9kJ/m2。高岭土质量分数在4~18%之间时，可以增强增韧。   高岭土/TPU/PVC复合材料的设计与制备：设计、合成并筛选出用于增韧PVC的聚氨酯弹性体，采用机械共混的方法制备了PVC/TPU共混物，再与纳米高岭土复合，成功制备了PVC/TPU/高岭土复合材料。聚氨酯弹性体与高岭土的协同增韧效应实现了PVC的增强增韧。当PVC/TPU/改性高岭土质量比为80/16/4时，综合性能最优。   PVC/PA6共混物的设计与制备：采用磨盘形固相力化学反应器共碾磨PA6和苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)，使PA6固体颗粒得到粉碎，破坏了它的晶体结构，从而降低了PA6的熔点；同时，在共碾磨的过程中实现了PA6与SMA的固相力化学接枝，制备了PA6-g-SMA接枝共聚物，并将其作为PVC/PA6共混物的增容剂，将PVC、PA6-g-SMA、PA6三者共混制备了PVC/PA6合金材料。发现，当PA6质量分数为12%，PA6/SMA质量配比为4/2时，冲击强度、拉伸强度和扬氏模量最大，分别为4.62kJ/m2，56.57MPa和1729.51MPa，分别是纯PVC的1.1倍，1.2倍和1.5倍。   PVC/苯乙烯系聚合物合金的设计与制备：以无水的氯化铝、氯化铁或四氯化锡为催化剂，采用反应混炼/挤出技术，通过苯环与含氯骨架之间的Friedel-Crafts反应，就地反应增容，实现了PVC与苯乙烯系聚合物合金化，得到综合力学性能优良的PVC/苯乙烯系聚合物合金材料。成功研发了PVC/PS、PVC/SAN、PVC/PS/SAN、PVC/MBS、PVC/PS/MBS、PVC/SBR、PVC/PS/SBR、PVC/SBS、PVC/PS/SBS及PVC/ABS等二元、三元聚合物合金，实现了PVC的增强增韧。   2.PVC的抗静电功能化   PVC/聚苯胺导电合金材料的设计与制备：通过苯胺在微发泡PVC的原位聚合，成功制备了PVC/聚苯胺(PANI)合金材料，实现了对PVC的抗静电改性。研究了微发泡PVC的制备；掺杂酸浓度、氧化剂种类和浓度对PVC/PANI合金粉体导电性能的影响，及PVC/PANI合金材料抗静电性能和力学性能。当聚苯胺质量分数在2.0%~3.3％时，PVC/PANI合金材料的电阻率急剧下降三个数量级，达到了抗静电材料的要求。   石墨/PVC纳米导电复合材料的设计与制备：选用膨胀石墨，采用固相剪切碾磨法，成功制备了石墨/PVC纳米复合材料，实现了PVC阻燃抗静电功能化。随着石墨含量的增加复合材料的体积电阻率降低，在石墨质量分数2%时，已降至4.6×107Ω·cm，达到了抗静电的要求。当石墨质量分数为10%时，达到最小值为4.1×104Ω·cm。   类石墨烯/PVC导电复合材料的设计与制备：(1)通过微波辐照实现了可膨胀石墨的膨胀，通过PVC-膨胀石墨-CPE的固相剪切碾磨，实现了膨胀石墨的石墨烯化，成功制备类石墨烯/PVC/CPE纳米复合材料，石墨片层厚度在0.8nm左右。(2)类石墨烯/PVC/CPE纳米复合材料出现双阈渗导电现象，在石墨相对质量为3%时，电导率达到10-7S/m数量级，提高了7个数量级；石墨相对质量为5%时，电导率达到10-2S/m数量级。   3.PVC加工助剂的设计与制备   N-烃基马来酰胺酸根合稀土（III）热稳定剂的设计与制备：1）成功设计、合成了6种N-烃基马来酰胺酸根稀土（III）配合物，表征了结构与性能，研究了配合物结构与性能对PVC的热稳定作用的影响，筛选出对PVC热稳定作用最强的目标稀土配合物--N-十六烷基马来酰胺酸根合镧（III）、N-苄基马来酰胺酸根合镧（III）等。2）分别优选出热稳定性最佳和成本最低的含N-十六烷基马来酰胺酸根合镧（III）的复合热稳定剂配方。   线性聚酯类PVC增塑剂的设计与制备：1)以钛酸四丁酯为催化剂，通过熔融法合成了聚己二酸（癸二酸）乙二醇酯、聚己二酸（癸二酸）1,2-丙二醇酯和聚己二酸（癸二酸）1,4-丁二醇酯，高温、减压和延长反应时间都有利于聚酯的生成，确定了最佳反应条件。2)筛选证明聚己二酸乙二醇酯（PEA）对PVC的增塑效果最好，当用量为10g/100gPVC时，材料的断裂伸长率达到186.45%，达到了增塑要求。对PVC的综合增塑效果明显优于DOP。3)研究了PEA分子量与对PVC增塑效果的关系，确定了PEA增塑适宜数均分子量应该在2000~2500。