阴离子聚合尼龙6（Anionic polyamide 6,APA6）比普通PA6具有更优异性能,如聚合反应温度低、工艺流程简单、分子量大等优点,但APA6制品仍存在高温状态下强度和模量较差、低温韧性不足、尺寸稳定性不佳等缺陷。为此,国内外通过共混填充、嵌段和接枝方法对APA6进行了改性以扩大它的应用范围,其中纳米粒子填充改性是一种重要方式。纤维素纳米晶（CNC）具有良好的生物相容性、可再生性以及高结晶度和高强度等特性,广泛应用于聚合物填充改性。然而CNC表面能高,有很强的自团聚趋势,仅通过直接填充无法发挥作用。因此,本文分别采用两种方案制备CNC/APA6原位复合材料,一是PA6单体（己内酰胺）和CNC直接共混聚合法,二是在CNC表面引发接枝PA6的方法。通过本研究,解决了CNC与PA6加工难的问题,得到一种新的高性能纳米复合材料,拓展了天然高分子材料在工程塑料领域的应用,同时实现了纳米粒子在聚合物中的理想分散和界面粘接。研究内容主要包括:1.利用纤维素纳米晶表面的活性,对其进行改性。首先利用CNC表面的羟基与甲苯二异氰酸酯（TDI）的对位异氰酸根进行反应,剩余的邻位异氰酸根再通过己内酰胺（CL）进行封端,制备接枝有酰基化己内酰胺的改性CNC（CNC-g-CL,mCNC）。研究了工艺条件对接枝改性的影响,结果如下:升高温度和TDI/CNC（摩尔比）,减少溶剂用量有利于CNC与TDI反应,提高TDI取代CNC上-OH程度(DSTDI)和己内酰胺封端异氰酸根程度(DSCL),但存在最大值。采用不同条件制备了一系列DSCL从8.34%到66.72%不等的CNC-g-CL2.用CNC-g-CL和己内酰胺原位开环聚合制备mCNC/APA6复合材料。CNC-g-CL阻聚作用小且与APA6相容性好,实现CNC对APA6的增强作用。mCNC1/APA6的拉伸强度和弯曲模量分别为97.7MPa和3.9GPa,比APA6分别提高24%和63%,0～200℃的范围内,储能模量均大于纯APA6和未改性的CNC与APA6复合材料。同时mCNC/APA6复合材料的耐热性提高,玻璃化转变温度为70℃,比纯APA6提高40℃。3.在CNC表面引发己内酰胺阴离子开环聚合,制备的纤维素纳米晶接枝尼龙6（CNC-g-PA6）复合材料中CNC颗粒均匀地分散在APA6基体中,且平均粒径小于1微米,同时通过TEM观察到大量单分散CNC存在,实现了纳米材料的良好分散。CNC增强作用明显,拉伸强度最高达到108.1 MPa,比纯APA6增加了37.7%。通过工艺调控,冲击强度达到7.9 kJ/m2,相比于纯APA6提升了46%,此时拉伸强度为101.1 MPa高过纯APA6 29%,实现了同步增强增韧。而且CNC-g-PA6的玻璃化转变温度从纯APA6的30℃提高到90℃,显著提升了材料的耐热性。