聚合物材料,如尼龙,以其轻质高强和易加工成型等优点,在当代社会获得了迅速的发展和广泛的应用,但是,随着社会发展,对于聚合物材料的应用范围和性能都逐渐提出更高的要求。在高分子材料体系日益完备的今天开发全新的高性能的聚合物产品更加困难,运用各种方法对聚合物进行改性以提高性能变得非常必要。同时纳米材料和科技的发展,为聚合物改性开辟了一条新的道路,并迅速成为研究热点。本文选用已经实现大规模工业化生产的、价格相对低廉的两种无机纳米粉体——纳米SiO₂和纳米Al2O3,对尼龙6进行改性研究和制备工艺探索。本论文的主要研究内容和结果如下:在聚合前即通过物理手段将纳米粉体均匀分散于己内酰胺熔体中制备预分散液,然后采用原位聚合的方法,制备了尼龙6/纳米SiO₂和尼龙6/纳米Al2O3复合材料。将实验规模推进至中试阶段,于工厂中试车间按照工业化流程进行合成实验,对复合材料的原位聚合制备工艺进行研究探索,以期探索出适合工业化的尼龙6/无机纳米复合材料制备方法。同时通过注塑机和熔融纺丝机对复合材料进行连续的注塑和纺丝加工,研究其加工性能和加工工艺,显示复合材料依然保持优良的加工性能。通过扫描电子显微镜（SEM）对产品中无机纳米材料的分散性和界面结合作用进行分析,结果表明,原位聚合可以实现纳米SiO₂和纳米Al2O3在尼龙6基体中的均匀分散,并可以保证纳米SiO₂和纳米Al2O3与基体之间形成结合力较强的界面。采用热重分析仪（TGA）和差示扫描量热仪（DSC）对纯尼龙6和尼龙6/纳米SiO₂和尼龙6/纳米Al2O3复合材料的热性能进行分析,结果表明:纳米SiO₂和纳米Al2O3对尼龙6的热稳定性影响不大,这与纳米粒子与尼龙6基体之间的界面结合主要为氢键作用而化学键合较少有关;但是复合材料的熔融行为产生了较为明显的变化,出现较低的熔融峰,即,复合材料的结晶行为发生了变化。通过对DSC降温结晶曲线和偏光显微镜（POM）观察结晶进行分析,纳米SiO₂和纳米Al2O3的加入,会产生异相成核和空间位阻两种作用,这会影响尼龙6的结晶完善程度、结晶速率、结晶温度和晶粒尺寸,并且当纳米粒子种类、添加量不同时会呈现出两作用相互博弈的不同的结果。通过毛细管流变仪对纯尼龙6和复合材料体系的流变行为研究发现,纳米SiO₂和纳米Al2O3两种纳米粉体的加入在一定程度上会增加尼龙6的表观剪切黏度,但变化不大,这对尼龙6的加工性能影响不大。对注塑样条进行拉伸和缺口冲击测试,对纤维进行单纤维拉伸测试,对其性能进行评价,对比纳米SiO₂和纳米Al2O3对尼龙6增强增韧效果,确定最佳添加量并分析其增强增韧机理。结果显示:纳米SiO₂和纳米Al2O3对于尼龙6均具有不同程度的增强增韧效果,但最佳添加量略有不同;复合材料纤维制品对于无机纳米粉体的添加量的敏感度高于塑料制品,在更低的添加量时即达到最佳的增强效果,添加量过高时产生明显的负面作用。