聚丙烯作为目前用量最大的五大通用塑料之一,有很多突出的优点,价格低廉、制品无毒、绝缘、易加工成型等,让其在许多领域都很受欢迎。虽然聚丙烯有众多优点,但还存在某些缺陷,其中耐老化性能差是其较为严重的缺陷之一,该缺陷限制聚丙烯应用于户外环境材料。因此,对聚丙烯进行耐老化改性研究现已成为一个非常重要的研究热点。聚丙烯是多晶型聚合物,其中β晶和α晶具有较大应用价值。聚丙烯光氧老化受晶区影响,β晶光线不易透过,难发生老化,α晶光线易透过,容易发生老化。本文以稀土β成核剂为添加助剂,以聚丙烯为基材,系统研究了超声振动辅助调控稀土β成核剂改性聚丙烯晶体结构,以期改善聚丙烯抗老化性能。为此,本论文主要做了以下几个方面的工作,并得到阶段性研究成果:（1）研究超声振动与冷却温度协同作用对稀土β成核剂改性聚丙烯晶体结构、力学性能以及抗老化性能的影响。结果表明,冷却温度与超声振动可通过改变稀土β成核剂改性聚丙烯的结晶度,从而提高聚合物的拉伸强度和抗老化性能。随着冷却温度的升高,β成核剂在聚丙烯基体中的分散性越好,而施加超声振动后β成核剂在聚丙烯基体中的分散性比未施加超声波的更加均匀,进而影响了聚合物在冷却过程中的成核进程。相同冷却温度条件下,经过超声处理的稀土β成核剂改性聚丙烯的结晶度和β晶相对含量明显高于未施加超声波的,表现为经过超声处理的稀土β成核剂改性聚丙烯的拉伸性能明显较高。同时超声处理和冷却温度对聚丙烯结晶进程有一定的影响,最佳条件为超声处理温度70℃,此时稀土β成核剂改性聚丙烯的最短半结晶时间为0.30 min,最快结晶速率常数Z_c为1.20,即在较高的冷却温度下施加超声振动能够加快结晶速率,从而获得较高的β晶相对含量和总结晶度,此时,经过4个周期老化试验后,稀土β成核剂改性聚丙烯的拉伸强度达到最大值34.81MPa。（2）研究超声振动作用距离对稀土β成核剂改性聚丙烯晶体结构、力学性能以及抗老化性能的影响。结果表明,施加最近超声作用距离1 cm时,β成核剂在聚丙烯基体中分散的越均匀,改性聚丙烯的结晶度越高,在该条件下实现了成核剂效率最优化以及结晶度最大化,从而表现为该条件下聚合物的拉伸性能达到最佳。但是随着超声作用距离的增大,β成核剂粒子在聚丙烯基体中发生粘附堆积,容易形成团聚体,此时改性聚丙烯的总结晶度和β晶的相对含量也呈现逐渐减小的趋势。在非等温结晶动力学研究中,施加最近距离超声振动对聚丙烯β晶型的诱导作用最佳,得到较短的半结晶时间t_1/2为0.10 min,结晶速率相对较快,结晶速率常数Z_c为1.20,从而得到较高的β晶相对含量和总结晶度,表现为抗老化性能最佳。经过4个周期的氙灯老化试验,超声振动距离为1 cm时稀土β成核剂改性聚丙烯的拉伸强度达到最大值27.95 MPa。（3）研究超声振动功率变化对改性聚丙烯晶体结构、力学性能以及抗老化性能的影响。结果表明,施加超声振动功率越大,β成核剂在PP基体中分散的越均匀。当超声振动功率增大时,β晶相对含量变化较明显,总结晶度变化幅度相对较小,表现为延展性和韧性提升,抗拉能力增强,且聚合物的拉伸强度有所改善,超声功率为300 W时,改性聚丙烯的拉伸强度达到最强,为49.53 MPa。在非等温结晶动力学研究中,较高的超声振动功率能够获得较短的半结晶时间,t_1/2为0.31 min,结晶速率常数Z_c为1.21,从而得到较高的β晶相对含量和总结晶度,此时稀土β成核剂改性聚丙烯经过3个周期的氙灯老化试验后的拉伸强度达到最大值为36.75 MPa。