无规共聚聚丙烯（PPR）已被广泛应用于供水管的生产。然而PPR材料的韧性仍不能满足供水管的强度要求,且抗菌、防霉性能在供水管的使用过程中具有越来越重要的作用。对于纳米尺寸的氧化锌（ZnO）,除了能增强高分子材料的力学性能,还具有很多功能特性,如抗菌、防霉、光催化效应、吸附有害气体性能等,比较适合作为PPR的增强、抗菌改性材料。然而,在工业生产中,ZnO常因团聚而形成亚微米甚至微米级尺寸,起不到独特的抗菌功能。一般通过对ZnO改性以阻止团聚现象的发生。本论文主要用一种自制的纳米分散仪器-高速高压纳米分散仪,对ZnO进行分散处理;之后将分散的纳米ZnO对无规共聚聚丙烯（PPR）进行改性,最终达到纳米ZnO增加PPR力学强度并赋予其抗菌性能的目的。本文用聚羧酸钠型高分子分散剂修饰ZnO纳米颗粒,用该分散仪分散ZnO,以产生具有良好分散性的ZnO纳米悬浮液（ZnO-NF）;该分散仪对ZnO的分散作用较为重要,ZnO-NF中纳米颗粒的平均粒径达到86.5 nm,而未经该分散仪处理的ZnO悬浮液中ZnO的平均粒径在200 nm以上,并且ZnO在悬浮液中具有很好的稳定性。另外在4wt%含量ZnO的ZnO-NF中抗菌率可达到99.99%,防霉等级达到0级,通过菌落总数测试片可以很明显地观察到细菌的生长被极大地抑制。此种ZnO-NF有很大的工业应用潜力,可以直接与水性产品进行共混改性,如水性油漆、涂料、喷雾剂等。经高速高压纳米分散仪分散的ZnO具有很好的分散性能,本文用分散后的ZnO改性PPR,以达到提高其力学性能的目的,并赋予其优异的抗菌性能:用高分子型分散剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）对ZnO分散并制成纳米悬浮液,经过干燥后与PPR进行共混,制备PPR/ZnO纳米复合材料。在力学性能上,纳米ZnO能够显著增强PPR的韧性,尤其是0℃时的韧性,且提高了PPR的拉伸性能,如断裂伸长率和断裂应力。另外微观形貌观察发现,ZnO在PPR基体中基本以纳米级分散,大部分尺寸保持在100 nm以下,只有少量小于400 nm的团聚体;而ZnO粉与PPR直接共混的复合材料（PZ3）中出现较大的ZnO团聚（微米级）。对于PPR/ZnO纳米复合材料的抗菌性能,在ZnO含量为3%时,抗菌率（大肠杆菌和金黄色葡萄球菌）达到99.9%,抗菌性能值为6以上,而PZ3仅有2.1。此种PPR/ZnO纳米复合材料具有优异的力学性能和抗菌特性,可以将其应用于抗菌供水管。最后,对纳米ZnO在PPR中的抗菌机理作分析:主要是因为纳米级ZnO/Zn2+对细菌细胞膜的穿透作用以及ZnO纳米粒子促进活性氧自由基的产生,这种自由基能够杀死细菌从而实现抗菌作用。另外,纳米级ZnO之所以能提高PPR的韧性,主要是因为PPR/ZnO纳米复合材料在受到外力作用时,PPR基体中ZnO纳米粒子之间形成了大量微裂纹,消耗了较多能量,因此宏观上表现出更大的冲击强度。本研究为ZnO在去离子水中的纳米级分散提供了新方法,为水性产品如涂料、喷雾剂等的抗菌、防霉功能提供了新思路;同时纳米级ZnO在增韧PPR的同时还赋予其优异的抗菌性能,在PPR供水管材的生产中具有很大的应用潜力。