高等级PE100管材在塑料管材市场占据越来越重要的地位,然而国内单釜单峰PE100与国外双釜双峰PE100在长期使用性能方面存在差异,单釜单峰PE100达不到新的PE100认证标准。PE100管材的长期使用性能取决于其分子链结构和凝聚态结构,本文通过对11批双釜双峰和单釜单峰管材料不同结晶速率下的结晶能力及不同冷压模式下力学性能的研究,发现较低的冷却速率使聚乙烯的晶体更完美,材料的使用性能得到相应提高；同时,短支链更多的分布在高分子量部分对其长期使用性能的提高更有利。研究人员通过双螺杆挤出共混炭黑母粒制备纳米复合材料来提高管材的耐候性,但炭黑的加入一般会影响复合材料的力学性能,高等级PE100管材专用炭黑母粒及技术长期以来也一直被国外垄断。本文利用超声波辅助将基体PE100接枝到炭黑表面,成功制备新型管材用纳米炭黑母粒,并应用于复合材料体系中,通过对比分析发现,基体PE100接枝炭黑母粒复合材料的结晶能力、力学性能及炭黑的分散状态皆优于国外工业级管材专用炭黑母粒复合材料,其中最佳炭黑填充量为5wt%。