水泥是当今人类社会用量最大、应用范围最广的建筑材料。水泥基材料虽然具有很高的抗压强度，但在使用过程中具有易开裂的缺点，大大影响了水泥基材料的寿命和使用性能。将纤维作为增强材料混入水泥基材料中，可以有效提高水泥基材料的抗拉强度、抗冲击力、抗弯曲性能，控制或减少水泥基材料在凝固和使用过程中裂纹的产生和扩展，阻止水泥基材料裂纹产生和水的渗入，防止钢筋构件的锈蚀。聚丙烯纤维具有优秀的阻裂性能，因此被广泛应用到水泥基材料中。但是聚丙烯纤维表面非极性，且表面能低，很难在水泥中混合均匀，且没有好的黏结性，因此聚丙烯纤维在应用到水泥基材料中之前必须经过改性。本课题以聚丙烯树脂为主要原材料，应用表面改性以及共混改性来制备表面极性纤维，采用红外光谱仪、偏光显微镜、材料试验机、动态接触角测量仪、扫描电镜以及测定纤维失重率、接枝率、吸湿率来表征表面极性纤维。并将极性纤维掺加到水泥基材料中，达到增强改性水泥基材料的目的。具体研究内容如下：（1）使用卧式螺杆挤出机加热熔融制备聚丙烯纤维，采用偏光显微镜、材料试验机等测试方法对纤维进行了表征，确定了纤维的直径、强度等性能，找出最适合本课题研究的聚丙烯树脂种类为PP S1004。（2）化学氧化制备表面极性纤维，用铬酸处理聚丙烯纤维表面，采用不同的处理条件，测算纤维强度、表面粗糙度、吸湿性以及测接触角的变化，选择最好的氧化处理方法为：采用工业中常用铬酸配方，常温下浸泡2.5h，70℃条件下反应13min。（3）紫外引发接枝甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸，主要改变接枝环境以及单体浓度、引发剂质量分数和紫外照射时间，测算纤维强度、表面粗糙度、吸湿性以及接触角的变化，确定最佳的接枝方法为：接枝甲基丙烯酸丁酯时选用单体浓度0.8mol/L，引发剂占单体质量分数1.4%，紫外光照射时间为2min；接枝丙烯酸时选用单体浓度0.8mol/L，引发剂占单体质量分数1.1%，紫外光照射时间为5min。（4）共混改性制备表面极性纤维，以熔融接枝衣康酸的聚丙烯树脂作为增容剂，将少量聚乙烯醇树脂与聚丙烯树脂共混制备表面极性纤维。测算纤维强度、表面粗糙度、吸湿性以及测接触角的变化，确定最佳的配比为聚丙烯:聚乙烯醇:聚丙烯衣康酸熔融接枝物为100:3:5。（5）将上述制备的聚丙烯表面极性纤维掺加到水泥中，进行增强改性水泥基材料的研究，确定最佳的表面极性纤维制备方法为用共混改性制备表面极性纤维，当纤维掺量达到水泥质量分数1.00%时，试样的抗折、抗压强度达到最大值，此时3d、7d的抗折强度分别增加了53.81%、53.14%，抗压强度分别增加了14.51%、10.54%。本课题研究了国产纤维的各种性能，确定了国产纤维的抗拉强度、弹性模量、密度以及抗碱性等性能都能达到理想水泥基材料掺加纤维的要求，但是其表面化学粘结性及纤维直径仍需要改进，本课题设计的湿法纺丝机即是为了对其直径和表面化学粘结性进行改性。