聚丙烯(PP)综合性能好,用途广泛,但由于分子中不含极性基团而亲水性较差,限制了其应用领域。为了克服这一缺点,扩展PP的应用范围,需要对PP材料进行亲水改性。本论文选用共混、等离子体表面处理、等离子体聚合、等离子体引发气相接枝等物理、化学方法,研究了不同的亲水改性工艺对PP亲水性的影响及其结构、形态的变化,并对改性机理进行了探讨。共混改性是一种简便有效的方法。通过将PP与少量亲水助剂共混,制备出亲水性良好的PP切片。与纯PP相比,加入少量亲水助剂使PP熔体的流动性略有提高,但流变行为基本没有变化。因此,亲水改性PP可以采用与纯PP相同的纺丝拉伸工艺进行纺丝。对亲水改性PP的纺丝工艺进行探索,得到了力学性能、结晶性能、熔融行为等都基本不受亲水助剂影响的PP纤维。制备的亲水改性PP纤维具有良好的力学性能,强度大于6.2cN/dtex。亲水改性的PP切片或纤维熔融压片后,通过测其接触角的方法评价亲水性。共混改性使PP具有了良好的亲水性:切片的接触角由未改性PP的99°减小至50°;改性PP纤维熔融压片的接触角则减小为64°,差异可能是由于纺丝过程中助剂的少量热损失造成的。扫描电子显微镜(SEM)的结果表明,亲水助剂在纤维中均匀分散,沿纤维轴方向略被拉伸,宽度约为200nm。改性的PP纤维在水中具有良好的分散性,但纤维表面的亲水助剂易被洗脱,使其亲水性下降;在放置一段时间后,其亲水性又可恢复,可能是亲水助剂重新析出至表面所致。低温等离子体技术是一种“干化学”技术,可以显著改善高分子材料表面的亲水性,同时保持本体的性能不变。本工作利用真空氧等离子体处理PP膜,通过对处理时间、功率、气流量等工业参数的探索和优化,得到改善PP膜亲水性的最佳等离子体条件。PP膜在此条件下进行等离子体表面处理,接触角可以降低到4°,亲水性表现出大幅度的提高。但放置一段时间后,氧等离子体表面处理PP膜的亲水性逐渐降低,不能持久保持。采用等离子体聚合和等离子体引发气相接枝的方法,提高改性PP膜的亲水持久能力。用CH4/ O2混合气对PP膜进行等离子体聚合改性。通过对CH4和O2混合气体的体积比和离子体条件的探索,得到优化的工艺条件。PP膜经此条件进行等离子体聚合改性,表现出良好的亲水性,接触角可以达到14°。等离子体聚合改性的PP膜在室温下放置15天后,接触角为55°;而只经过O2处理的PP膜,放置4天后接触角由4°增大为72°。可见,CH4/O2混合气等离子体聚合处理要比选用纯O2等离子体处理的表面亲水效果保持的更长久。等离子体引发丙烯酸(AAc)气相接枝聚合可实现PP膜持久的亲水改性效果。对接枝时间、温度、压强等条件进行了探索,FTIR-ATR、SEM等实验结果表明,只用10min即可成功将AAc接枝到PP膜表面。接枝后PP膜表面接触角为32°,而且基本不随放置时间增加或热处理而增大。文中还对气相接枝机理进行了初步探讨。这种快速有效的等离子体引发气相接枝方法,为聚合物材料表面的永久亲水改性工业化,提供了强有力的实验支持。