近年来聚合物/聚合物/无机纳米颗粒三相体系的研究逐渐受到关注。通过调节三相体系间的组成,充分体现各组分的特性及整体效应,可实现复合材料的多性能化。聚丙烯纤维是化学纤维中发展最有潜力的一种,但染色性能制约了其进一步的发展。已有研究表明,纳米稀土在纤维后整理中可提高其染色性能,而在聚丙烯基体中加入聚烯烃亦会改善PP染色,但染色深度尚有待进一步提高。本研究旨在通过纳米杂化材料的形式,将稀土氧化物(Y2O3)及聚苯乙烯(PS)同时引入到聚丙烯(PP)基体中,组成新的聚合物/聚合物/无机三相体系,赋予纳米Y2O3在PP基体中的良好分散性能,提高纤维的染色性能。　　 本课题采用原位悬浮聚合制备出含氧化钇粒子且与PP具有良好复配性能的聚苯乙烯纳米杂化材料(Hy-PS),与PP共混进行改性。系统研究纳米粒子(Y2O3)在复合体系中的分散问题,PS/PP,Hy-PS/PP共混体系的特性以及纤维成形过程中杂化材料Hy-PS及纳米稀土粒子(Y2O3)对共混体系的影响。最后成功制备出含有良好分散纳米颗粒的PP共混纤维,有效提高PP纤维的染色深度。通过以上研究,得到如下结论:　　 研究了钛酸脂偶联剂表面修饰工艺和条件对纳米Y2O3粒子在苯乙烯单体中的分散性和稳定性的影响。结果表明:经偶联剂修饰后Y2O3纳米粒子团聚情况有所改善,偶联剂与Y2O3纳米粒子之间发生有化学结合。在水相和油相(苯乙烯相)中的接触角和自由能随着偶联剂用量增大而提高。Y2O3纳米粒子的表面修饰效果受偶联剂用量的控制存在最优的配比。12％偶联剂用量修饰的Y2O3粒子分散效果最好。这为原位悬浮聚合制备Hy-PS提供了有利条件。　　 研究了原位悬浮聚合工艺条件(引发剂浓度、Y2O3加入量、表面修饰量等)对Hy-PS杂化材料结构性能的影响。通过调节聚合工艺,成功聚合出含有Y2O3粒子的Hy-PS杂化材料。结果表明:Y2O3粒子均匀分散在Hy-PS基体中。Hy-PS杂化材料中Y2O3的含量,随着原位聚合体系中Y2O3加入量增加而增加,随着引发剂BPO浓度的增加先增大,到达一定峰值后下降。　　 研究了PS和Hy-PS(Y2O3)分散相引入对PP基体的结晶行为、热学性能、流变性能等的影响。结果表明:PS及Hy-PS的加入使得PP体系,结晶速率增加,共混体系表观粘度、损耗模量、储能模量随着温度的升高而降低。在引入PS相比例相同时,Hy-PS/PP与PS/PP体系相比,由于杂化体系中Y2O3的加入,结晶速率有所增加,熔点有所降低,结晶温度有较明显提高,此外体系的表观粘度、损耗模量、储能模量值有所提高。同时,Hy-PS引入的Y2O3粒子均匀分布在PS/PP相的界面间,Y2O3粒子不仅起着异相成核作用,且对PS的分布也起到了很好的分散作用。　　 研究了PS和Hy-PS(Y2O3)分散相的引入对PP纺丝成形工艺和PP纤维结构性能、力学性能、取向度和染色性能的影响。结果表明:Hy-PS(Y2O3)/PP纤维与PS/PP纤维相比,在同样牵伸倍数下,纤维的声速模量、取向度、结晶度和强度有所降低,而纤维的染色性能则得到很大提高,尤其是染色深度。在相同染料条件下,Hy-PS/PP纤维具有更好的染色性能,其K/S值、C*值都有明显的提高,其中K/S值最大可提高305％,C*值最大可提高8.5％。