El objetivo principal de esta Tesis Doctoral es desarrollar nanocompuestos de LDPE/arcilla mediante mezclado en fundido con mejoras en propiedades mecánicas, térmicas y de barrera a gases o aromas que permitan incrementar las posibilidades de aplicación del polietileno en diversos sectores. Para ello se han empleado filosilicatos laminares (arcillas) de distinta naturaleza: de tipo caolinítico y de tipo montmorillonítico.La investigación llevada a cabo se ha dividido en diferentes fases con el objetivo de evaluar la influencia del tipo de arcilla, la interacción compatibilizador-arcilla, el efecto del método utilizado para añadir la arcilla (adición directa de arcilla modificada o no modificada en forma de polvo, y adición de arcilla en forma de masterbatch) y la influencia del equipo de mezclado utilizado (mezclador interno o extrusora de doble husillo) sobre el grado de mejora en las propiedades finales del material con un bajo contenido de arcilla.En este trabajo se ha obtenido una ruta mediante la cual es posible conseguir un balance óptimo entre la morfología, las propiedades finales y el coste final del producto. Los buenos resultados obtenidos han sido posible gracias al procedimiento desarrollo para preparar un nuevo masterbatch, del cual se ha obtenido una patente.