采用固体废物粉煤灰对聚丙烯(PP)进行填充改性,是粉煤灰高附加值利用的重要研究方向,不仅可以改善复合材料的综合性能,还可以降低材料成本。经偶联剂改性后粉煤灰的分散效果明显改善,且硅烷偶联剂的改性效果好于钛酸酯偶联剂;经丙酮抽滤后的改性粉煤灰表面仍存在偶联剂的特征峰,说明偶联剂和粉煤灰之间存在化学键合;偶联剂DB-550和DB-792能够均匀包覆在粉煤灰表面,而偶联剂HC-TTS的包覆层表面则出现不均匀现象。力学性能研究表明,改性后粉煤灰的最佳填充粒径由改性前的160-200目减小为200-300目,粉煤灰的最佳填充量可由改性前的15%增大到25%,说明偶联剂能够有效改善粉煤灰-PP间的界面亲和性;偶联剂最佳用量为粉煤灰的1%。流变性能研究表明,随着温度和剪切速率的增加,PP及粉煤灰/PP复合材料的剪切粘度均呈下降趋势;粉煤灰粒径越小,复合材料的剪切粘度越低;当粉煤灰填充量为15%时,复合材料的剪切粘度较小;当偶联剂用量为1%时,复合材料的剪切粘度增大;改性后粉煤灰的填充量达到25%时,复合材料流动性也较好。扫描电子显微镜研究表明,未改性粉煤灰由于分散不均匀而使得复合材料出现应力集中和开裂现象,改性后的粉煤灰与PP结合比较紧密,且拉伸断面结构丰富,拉丝现象明显;粉煤灰填充后使复合材料的熔融峰向低温方向偏移,随着改性粉煤灰填充量的增加,复合材料的熔融峰有向高温方向偏移的趋势;少量粉煤灰可起到异相成核的作用,填充量的增加会改变PP的结晶形态;复合材料的红外光谱图中出现Si—O的复杂宽峰,而纯PP的特征峰明显减弱甚至消失,说明改性粉煤灰与PP之间发生了化学键合。总之,经偶联剂改性后的粉煤灰可部分替代PP,在不降低PP性能的同时,使PP制品的成本下降。