聚丙烯芯管替代传统纸质芯管在造纸行业复卷等环节使用的尝试始于上个世纪末，但是一直未得到有效的推进。其主要原因是国内管材耐疲劳性差、特别是疲劳后管材尺寸稳定性不好。本文首先对比分析了进口管材和国产管材疲劳前后的微观结构和力学性能；其次，用化学接枝改性改变齐格勒-纳塔（Ziegler-Natta）等规聚丙烯的化学结构和通过将高熔点尼龙和成核剂与等规聚丙烯共混以改变其聚集态结构，用自制扭转疲劳试验机对物理与化学改性的等规聚丙烯疲劳处理，最后用X射线衍射、差热扫描量热仪、拉伸试验机等分别测定疲劳处理后样品的微观结构与力学性能，得出如下重要结论。　　（1）虽然茂金属（MAO）等规聚丙烯管材在长期使用后出现了管材内壁应力变白的现象，但未发生α-β的晶型转变。齐格勒-纳塔等规聚丙烯管在长期使用后的外观虽无明显变化，但α晶转化为β晶，这与聚丙烯管材耐疲劳性不好密切相关。可见，茂金属等规聚丙烯比齐格勒-纳塔等规聚丙烯有着更优异的耐疲劳性。　　（2）以双二五为引发剂，分别用季戊四醇三丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯单体进行熔融接枝改性齐格勒-纳塔聚丙烯，降低其等规链段的长度，两种单体均与聚丙烯发生接枝改性、熔体粘度增大，意味着表观分子量增加，熔体强度上升，这有利于提高材料的成型加工性和力学性能。最重要的是通过接枝改性提高了α晶的结晶度，同时抑制齐格勒-纳塔聚丙烯两种晶型在疲劳作用下转换过程。这将改善其耐疲劳性、使用寿命增加。　　（3）通过添加高熔点的尼龙和alpha成核剂调控聚丙烯的聚集态结构，有效抑制了样品成型加工与疲劳过程中的β晶的形成，使聚丙烯疲劳稳定性得到改善。少量尼龙共混改性可以使样品在疲劳初期保持初期微观结构与力学性能；而alpha成核剂改性直接导致疲劳后结晶度与力学性能降低。　　本课题的特色和创新之处：　　（1）自行设计并制作了高频扭转疲劳测试机，本设备操作简便、同时可进行多样品疲劳处理、且测定样品疲劳寿命曲线。　　（2）首次比较试验发现，茂金属等规聚丙烯管材长期服役后外观出现应力泛白，但晶型未见明显变化；齐格勒-纳塔等规聚丙烯管材长期使用后外观未出现明显变化，但晶型明显变化。