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金红石型纳米TiO2作为一种性能优异的无机紫外光屏蔽剂和吸收剂,不仅能散射进入材料内部的紫外光,而且还可通过电子跃迁有效吸收紫外光能量,在高分子材料的耐紫外光老化改性领域已获得广泛应用。然而,纳米TiO2颗粒表面易吸收大量羟基而显亲水性,导致其与大多数高分子材料相容性差,容易产生聚集和分相。因此,为提高纳米TiO2在高分子材料中的分散性,纳米TiO2的表面修饰已成为该领域研究的重点。本文针对当前纳米TiO2粉体先分散再修饰工艺存在的分散及修饰效果不佳的问题,提出在低温下制备金红石型纳米TiO2,并在其制备过程后期引入有机表面改性剂进行表面修饰,确保金红石型纳米TiO2制备和修饰的连续进行,从而减少传统纳米粉体修饰前的预分散过程,实现对纳米TiO2一次粒子的表面修饰,提高纳米TiO2在聚丙烯高分子材料中的分散性(高分子材料改性)。本文的主要内容包括以下几个方面：(1)金红石型纳米TiO2的低温制备采用钛酸四丁酯在硝酸溶液中水解制备金红石型纳米TiO2,考察了反应体系含水率、水解体系硝酸浓度、反应温度、反应时间等因素对TiO2晶型结构的影响,并对自制TiO2与市售TiO2产品(帝国化工MT-500B)结构与紫外光吸收性能进行了对比研究。结果表明：水与钛酸四丁酯的摩尔比为35,当硝酸浓度为4 mol/L,反应温度为45℃,反应时间为5h时,可制得纯金红石型纳米TiO2晶粒,其晶粒尺寸在70-100nm范围内；与市售产品相比,自制TiO2晶粒的表面活性羟基数量较多,紫外光吸收性能与市售产品相当。(2)金红石型纳米TiO2的表面修饰采用硅烷A-151作为表面修饰剂,在金红石型纳米TiO2颗粒制备过程的后期将表面修饰剂引入,考察了表面修饰剂的合理用量,并对修饰后TiO2颗粒的微观结构及宏观性能进行表征。结果表明：硅烷A-151水解产物与TiO2表面羟基聚合形成Si-O-Ti化学键合,当A-151与TiO2摩尔比为0.15：1时,A-151水解产物在TiO2表面的接枝数量趋于饱和,此时TiO2与水接触角达144°,在非极性溶剂(二甲苯)中的分散稳定性获得大幅提高,且仍保持较高的紫外光吸收性能。(3)聚丙烯塑料耐紫外光老化改性采用混炼工艺将自制TiO2与聚丙烯塑料制成复合材料,并压制成薄膜样品,在自制装置上进行加速老化。考察了TiO2在聚丙烯塑料中的分散性,并采用羰基指数表征复合材料薄膜样品耐紫外光老化性能。结果表明：经表面修饰后TiO2颗粒在聚丙烯塑料中的分散性大幅改善,TiO2掺量为2wt%时,聚丙烯塑料耐紫外光老化性能最佳。