随着高分子材料研究和应用的日益广泛,小分子物质与高分子相互作用参数研究显示出重要的理论和现实意义。聚合物生产和加工的许多工序,如聚合过程中单体或自由基在聚合体系中的扩散,聚合物脱挥操作中挥发分的扩散,聚合物在螺杆挤出机挤出成型过程中增塑剂、防老剂、光稳定剂及染料等的扩散,都涉及到小分子物质在聚合物体系中的扩散。可见,研究小分子物质在聚合物中的扩散问题,不仅对推动基础理论研究,而且对当前工业生产装置的技术进步都具有重要的指导意义。因此,本课题将小分子物质在聚烯烃中的扩散问题作为研究目标,采用反气相色谱法测得了小分子物质在聚乙烯中的无限稀释扩散系数,通过原位聚合制备了聚乙烯/凹凸棒粘土纳米复合材料,并测定了小分子物质在复合材料中的扩散系数,考察复合材料的阻隔性能。本论文的主要创新工作包括: （1）用原生态的聚合物粒子直接填充制备反气相色谱柱,测得了CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄和n-C₆H₁₄四种小分子物质在HDPE和LLDPE中的无限稀释扩散系数。分析了温度、小分子物质结构以及聚合物链结构等因素对扩散系数的影响,结果表明温度降低、探针分子变大、聚合物支链增多,都会导致扩散系数减小。 （2）从文献数据、Krevelen预测模型和自由体积理论三方面对实验中测得的扩散系数进行了比较和论证:首先,比较了实验数据和文献数据,发现本文测得的扩散系数普遍比文献报道的涂膜法测得的数据要大,是由于在色谱柱制备过程中,涂膜法使聚合物的形态发生了变化;其次,将实验数据与Krevelen预测模型预测值比较,两者吻合较好,表明本实验和采用的矩分析理论具有一定的可靠性;最后,用自由体积理论对实验数据进行了分析,将本实验无限稀释扩散系数数据用自由体积理论模型外推到有限浓度,并与文献报道的有限稀释扩散系数数据比较。 （3）以具有多孔道结构的凹凸棒粘土为载体,采用不同物理化学处理,制备了一组Cp₂ZiCl₂/凹凸棒粘土负载型催化剂并考察了其乙烯聚合特性,合成了聚乙烯/凹凸棒粘土纳米复合材料。研究发现,载体不经化学处理的直接负载型催化