超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维是唯一密度比水小的高性能纤维，具有优秀的力学性能和抗腐蚀性能，主要应用于装甲防护、航天、航空、航海等军民两用领域。然而UHMWPE纤维的极性和表面能非常低，严重影响了它在纤维增强复合材料中的应用效果。自UHMWPE纤维问世之日起，高分子材料领域的研究者便开始探索对UHMWPE纤维的表面性能改良和功能化。本论文以UHMWPE纤维的表面接枝改性和纤维功能化为目的，采用预辐射接枝方法在UHMWPE纤维表面成功接枝丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸(AA)和丙烯腈(AN)，制备出UHMWPE-g-PMA纤维、UHMWPE-g-PAA纤维和UHMWPE-g-(PAN-co-PAA)纤维;并将接枝率高达332％的UHMWPE-g-(PAN-co-PAA)纤维进行胺肟化反应，制备出用于海水提铀的高效UHMWPE-g-(PAO-co-PAA)纤维吸附剂，在真实海水中的铀酰吸附量高达2.3mg-U/g。通过FT-IR、SEM、XRD、DSC、TGA、单丝拉伸测试等表征手段详细研究了接枝改性UHMWPE纤维的化学官能团、表面形貌、结晶结构、热稳定性和机械强度等性能。研究发现，对于MA和AA，甲醇是进行接枝反应的合适溶剂;对于AN，DMF是合适的反应溶剂;硫酸对MA、AA接枝反应有明显加速作用;莫尔盐能够有效阻止单体发生均聚反应;高吸收剂量和高单体浓度有利于接枝率的提高;接枝速率和接枝率随温度升高而增加;经过MA、AA、AN接枝改性的UHMWPE纤维在红外吸收光谱中分别出现酯基、羧基、腈基的红外特征吸收峰;UHMWPE-g-(PAN-g-PAA)纤维经过胺肟化反应后，腈基红外特征吸收峰消失，出现偕胺肟基红外特征吸收峰;SEM显示接枝反应后UHMWPE纤维表面被覆盖接枝层而变得粗糙;UHMWPE-g-PMA纤维的XRD结果显示，PMA接枝链对UHMWPE纤维结构有一定影响，接枝链扰乱了中间相和单斜晶晶粒的规则排列，使纤维取向度降低;XRD衍射图谱出现PMA无定形相散射宽峰，散射峰强度随接枝率增加而增强;接枝链并未对UHMWPE纤维的正交晶相产生影响;接枝改性UHMWPE纤维热稳定性明显下降;辐射接枝改性对UHMWPE纤维的力学性能有一定影响，拉伸强度随吸收剂量升高而降低，却不随接枝率变化;弹性模量随接枝率增加而减小。力学测试结果表明对于纤维复合材料应用，吸收剂量应低于5kGy，接枝率应低于30％;对于离子交换和吸附材料应用，为得到较高功能基团密度的UHMWPE纤维基吸附材料，可适当提高接枝率;功能化改性后，UHMWPE纤维基吸附材料仍然能保留较高的力学强度。因此，可以根据不同的改性目的控制UHMWPE纤维的吸收剂量和接枝率，制备符合应用要求的改性UHMWPE纤维材料。