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电解锰渣是电解法制备金属锰的过程中产生的残渣,英文名称是Electrolytic Manganese Residue,简称为EMR。随着电解锰企业的发展,EMR的处理已经成为了阻碍电解锰企业发展的难题。本文主要研究EMR的处理及其在聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚氯乙烯(PVC)基复合材料中的应用。利用蒸馏水洗涤EMR,170℃下干燥至恒重,球磨使其边界粒径(D9G)降低至10μm,然后分别与硬脂酸(SA)、钛酸酯、硅烷偶联剂KH-550和KH-560共混,得到了一系列表面修饰的EMR。将表面修饰后的EMR分别与PP、HDPE和PVC进行熔融共混、双螺杆挤出并注塑成型得到相应的复合材料,考察了修饰剂种类、修饰剂添加量和EMR添加量对PP(或HDPE或PVC)/EMR复合材料机械性能的影响。在120℃热氧老化作用下,考察了热氧老化时间对PP(或HDPE或PVC)/EMR复合材料机械性能的影响。与PP相比较,PP/EMR复合材料的弯曲强度和弯曲模量均提高,120℃热氧老化后的力学性能均降低。对修饰剂种类、修饰剂添加量及电解锰渣在PP中的添加量进行控制变量,力学性能结果显示:利用0.3 phr硅烷偶联剂KH-550修饰40 phr EMR,制备得到PP/EMR复合材料的冲击强度最大为19.5 kJ·m-2,在120℃下热氧老化120 h后,冲击强度保持率为85.0%。与HDPE相比较,HDPE/EMR复合材料的弯曲强度和弯曲模量均提高,120℃热氧老化后的力学性能均降低。对修饰剂种类、修饰剂添加量及电解锰渣在HDPE中的添加量进行控制变量,力学性能结果显示:利用3.75 phr SA修饰30 phr EMR,制备得到HDPE/EMR复合材料的缺口冲击强度为最大16.7 kJ·m-2,在120℃下热氧老化120 h后,冲击强度保持率为122.2%。与PVC相比较,PVC/EMR复合材料的弯曲强度和弯曲模量均提高,120℃热氧老化后的力学性能均降低。对修饰剂种类、修饰剂添加量及电解锰渣在PVC的添加量进行控制变量,力学性能结果显示:利用1.0 phr SA修饰30 phr EMR,制备得到PVC/EMR复合材料的冲击强度最大为12.7 kJ·m-2,在120℃下热氧老化120 h后,冲击强度保持率为88.3%。对电解锰渣作为填料的处理方法进行了初步探索,将KH-550和SA修饰的电解锰渣加入到PP、HDPE和PVC基复合材料中,可以显著提高其弯曲强度和弯曲模量,同时对复合材料的韧性破坏最小。