经过熔融复合或者原位聚合，填充3%～5%的纳米粒子就完全能够改变塑料的热性能、力学性能、阻隔性能和阻燃性能。目前，将纳米级尺寸的粒子分散在聚合物内的技术已经在汽车和包装领域得到了应用。
Norwalk商业咨询公司最新的一份市场研究报告表明，2003年，美国针对聚合物的纳米化合物产值已经突破9000万美元，平均年增长率达到18.4%，预计到2008年该项产值将达到2.1亿美元，其在某些领域中的应用将以20%的增长率增长。[/center][/center]
目前，纳米级尺度的添加剂主要有层状硅酸盐、纳米云母、纳米碳管等，此外，其它一些材料还处于开发之中，如人造粘土、低聚硅氧烷、甚至一些天然纤维如大麻以及亚麻纤维等。
纳米粘土和纳米碳管
目前，人们研究最多的纳米填料是纳米粘土和纳米碳管，这两种纳米填料已得到了商业化的应用。
通过对这两种填料的表面进行化学处理，使之与聚合物有良好的相容性，从而能够更好地分散在基体树脂中。实践表明，这些纳米填料能够改善塑料的结构、热性能、阻隔性能以及阻燃性能，此外，纳米碳管还提高了材料的导电性能。
由于价格低（2.25～3.25美元/磅），纳米粘土已经显示出良好的商业应用前景，它可以被用在普通的热塑性塑料中，包括 PP、PET、PE、PS和尼龙等。目前，最重要的纳米粘土是蒙脱土，这是一种层状硅酸盐，其结构为两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体。由Nanocor公司和南方粘土公司开发的系列纳米粘土产品包括树脂及表面处理剂，这些产品已经被应用到汽车和包装领域，并且取得了成功。
纳米碳管包括单壁结构和多壁结构两种类型。前者的外径一般是1~2nm，后者的外径一般为8~12nm。它们的长度从10mm到100mm不等，其长径比最小为1000：1。纳米碳管的抗拉强度是不锈钢（100GPa对2GPa）的50倍，导热性是铜的5倍。如果将纳米碳管填充到聚合物本体中，它能够比那些传统的填料（如碳黑、金属粉末等）更有效地提高复合材料的导电性和导热性。当然，纳米碳管的优点不只在于其优异的导电性。据位于马里兰州Gaithersburg的美国国家标准和技术研究院（NIST）的研究人员报告，PP中的纳米碳管不但能提高材料的强度和导电性，而且还能在很大程度上改变熔融聚合物的流动方式。通过使用纳米碳管填充的尼龙材料可以防止静电的产生，另外，含纳米碳管的防静电复合材料也能保护计算机的读写磁头。
在美国，纳米碳管的主要供货商包括供应Fibril多壁纳米碳管的Hyperion Catalysis公司和供应NanoSolve单壁或多壁碳管的Zyvex 公司。最近有资料显示，纳米碳管的最高报价为每克100美元，纳米碳管的混合产品则达到50美元/磅甚至更高。即便如此，在20世纪90年代以后，几乎所有美国生产的汽车都不同程度地使用了纳米碳管，其最典型的应用是燃油系统。
在此，还需要特别提到一种相关的产品——Rograf Products公司的PyrografⅢ气相生长纳米碳纤维。据称，该产品在提高复合材料的导电性、导热性、阻燃性以及机械性能方面能够同纳米碳管相匹敌。此外，该纳米碳纤维的成本较低，为100~150美元/磅，主要应用在尼龙、PP和聚酯上。
纳米复合材料的阻隔性
