超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维具有许多卓越的性能，被广泛地应用在工业及一些特殊领域。但UHMWPE纤维还存在很多不足之处，从而限制了纤维在复合材料领域中的应用，所以对UHMWPE纤维进行改性成为必要。 近年来，纳米材料的新用途不断被开发出来，用纳米材料对复合材料进行改性成为研究的热点。本课题借鉴纳米材料可增强增韧塑料的思想，将纳米材料应用到UHMWPE纤维中，对UHMWPE纤维进行改性。 本论文首先研究了纳米粒子的表面处理工艺，确定了最佳的偶联剂种类和用量。实验表明经过3wt％钛酸酯偶联剂处理的纳米粒子的分散性最佳，处理后纳米粒子在UHMWPE纤维基体中的平均尺寸为50nm左右，基本没有大的团聚体存在。 将经表面处理后的纳米粒子分散在矿物油中，然后加入UHMWPE粉末和抗氧剂，经高温溶胀、溶解后制得分散有纳米粒子的UHMWPE溶液。实验表明，纳米粒子的加入对溶液粘度和UHMWPE的结晶性能均有影响，由于纳米粒子和PE大分子及溶剂间有强烈的相互作用，使溶液粘度及粘流活化能均随纳米粒子的加入量的增加而增加。纳米粒子和抗氧剂的添加对UHMWPE的结晶形态都没有影响，但加入抗氧剂后UHMWPE的结晶度变大，晶粒尺寸变小，而纳米粒子的加入使UHMWPE的结晶度变小，晶粒尺寸变大。 由于相分离而使UHMWPE冻胶纤维中存在着疏松的网络结构，经萃取后会在纤维中形成许多贯穿的纳米或微米级的微孔，使纳米粒子能扩散进入纤维中。本论文将纳米粒子分散在萃取剂中，用此复合萃取剂对UHMWPE冻胶纤维进行萃取，制成了纳米粒子均匀分散的UHMWPE纤维。与溶解阶段加入纳米粒子相比，在萃取阶段加入纳米粒子，由于UHMWPE冻胶纤维内微孔尺寸的限制，纤维内没有较大尺寸的纳米粒子团聚体存在。无论纤维中溶剂存在与否，将UHMWPE冻胶纤维置于分散有纳米粒子的萃取液中一定时间，纳米粒子均可扩散进入UHMWPE冻胶纤维，且冻胶纤维对纳米粒子有较强的吸附作用。纳米粒子的加入使UHM队于E冻胶纤维的萃取除油速率变慢，超声可加快纳米粒子扩散进入纤维的速度，同样，超声可加速纤维中溶剂的萃取去除。 采用萃取加入的方式制成了纳米粒子均匀分散的UHM认甲E干冻胶纤维，然后经过多级热拉伸，制成纳米粒子改性UHM从甲E纤维。研究了拉伸过程中纤维的结构和性能的变化，及纳米粒子的加入对纤维结构性能的影响，讨论了纳米粒子对Ul.D才W甲E纤维的改性机理。结果表明:①随拉伸的进行，UHM筋胭E纤维的力学性能、结晶度、取向度均大大提高，而晶粒尺寸逐渐变小。②用纳米粒子改性后，纤维强度基本不变，模量大大提高，断裂伸长有所减小。⑧纳米粒子的加入对纤维的取向度、结晶度基本没有影响，而纤维的晶粒尺寸大大降低。④改性后，纤维的平衡熔点和熔融再结晶温度有较大提高，同时，纤维热力学性能得到较大改善。 本论文的创新点在于: ①寻求到一种全新的在萃取阶段加入纳米粒子的方法，制得了纳米粒子均匀分散的UHM认TE纤维。 ②纳米粒子对1几孙才认甲E纤维改性后，在纤维力学强度基本不变的情况下，使纤维的模量大大增加，并大大改善了纤维的热性能和热力学性能。