超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维是当今三大高性能纤维之一，由于其具有优异的力学性能，故被广泛应用于绳索、安全防护、高性能纺织品以及复合材料。但由于其存在易蠕变、耐热性差等缺点，限制了其在更广泛领域的应用。因此，研究超高分子量聚乙烯纤维的蠕变性能具有重要理论和实际意义。本论文采用添加碳纳米管（CNTs）的方法对UHMWPE纤维进行抗蠕变改性研究。采用H₂SO₄/KMnO4混合体系对CNTs进行纯化，并采用钛酸酯偶联剂对经纯化的CNTs进行了功能化处理；研究了CNTs在纺丝溶剂白油中的分散性能；之后，将经纯化和功能化的CNTs添加到UHMWPE/白油体系中，采用凝胶纺丝法制备了UHMWPE/CNTs复合纤维。利用FTIR、XRD、SEM、POM、TGA、Raman光谱以及力学性能测试等手段，研究了纯化及功能化对于CNTs结构的影响，同时研究了UHMWPE/CNTs复合纤维的结构和抗蠕变性能。研究结果表明，纯化和功能化处理后，CNTs轮廓更加清晰，团聚现象得到改善，CNTs与白油相容性提高，分散性得到改善；CNTs在UHMWPE/CNTs凝胶体系中具有成核剂作用，CNTs可使UHMWPE晶粒尺寸下降、热结晶温度升高，结晶速率略有提高；利用Raman光谱对UHMWPE/CNTs复合纤维中CNTs的取向结构研究结果表明，随着牵伸倍数的增大，CNTs逐渐沿纤维轴向排列；力学性能测试表明，CNTs最佳添加量为2wt%，此时UHMWPE/CNTs复合纤维与未添加CNTs的UHMWPE纤维相比，抗蠕变性能大大提高，断裂强度和杨氏模量分别为23.8cN/dtex和1031cN/dtex。此外，添加CNTs之后，UHMWPE/CNTs复合纤维的热稳定性能也得到一定程度提高。