随着科技进步和社会的发展,人们对高分子材料的性能要求越来越高,如足够的力学性能和优异的热稳定性能。为了满足要求,需要对聚合物材料进行改性设计。20世纪80年代末,纳米增强聚合物理论的提出,为这一研究提供了有效途径。纳米增强聚合物材料,两相中填料和基体材料本身的性质,形态(形貌、分散状态),填料与聚合物基体间的界面相互作用以及填料的定向排列是影响复合材料的性能的重要因素。聚甲醛(POM)经常作为一种结构材料,对其力学性能和热稳定性能提出了更高的要求,为了提高POM的竞争力,需要对POM进行设计改性。碳纳米粒子由于具有优异的性能,经常被用于复合材料的增强改性。碳纳米粒子改性效果影响因素:(1)形貌;(2)分散、相互作用;(3)粒子取向。针对形貌因素本文选用二维结构的氧化石墨烯(GO)、一维结构纳米碳纤维(CNFs)作为增强填料。研究了粒子分散、相互作用对性能影响规律;同时通过热牵引研究粒子取向对聚甲醛复合材料性能的影响。研究结果表明:(1)两种纳米粒子均能对POM起到有效的改性效果。对于热稳定性而言,二维平面结构的GO材料对POM复合材料热稳定性的改性效应明显优于一维结构的纳米填料。对于力学性能而言,一维结构的CNFs优于二维结构的GO。(2)两种纳米填料的加入均未使POM晶型产生变化,复合材料的增强效应不是由于产生新的晶型引起的。一维CNFs更有利于分子链的附着结晶,提高结晶度。(3)取向提高了结晶度,对比不同复合材料牵引后性能,一维CNFs更有利于分子链的附着结晶与取向,对复合材料力学性能的提升也更加明显。(4)未改性GO几乎不能起到增强效应,但两种氨基化改性的GO都能起到较好的增强效应,KH550-GO增强效应高于PEI-GO,这主要归因于KH550-GO能够和POM基体形成更强的界面相互作用。