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聚丙烯(PP)作为五大通用热塑性塑料之一，能有效代替部分钢铁在化工设备的应用，但由于其强度不高，热稳定性差，缺口敏感性高，尤其是在低温情况下冲击性更差等缺点严重阻碍了它在化工设备中的进一步应用。为了改善PP的力学与热性能，本文制备了PP/硅灰石，PP/PP-g-MAH/硅灰石与PP/表面处理硅灰石三个体系复合材料，对其进行力学性能，热性能以及流动性能测试，并对其影响因素进行分析与讨论：随着硅灰石含量的增加，PP复合材料的模量明显增加；拉伸强度，断裂强度与弯曲强度都呈现先升后降趋势；缺口冲击强度则一直上升，无缺口冲击强度则一直下降。对比三个体系，以经表面处理硅灰石填充PP复合材料体系的力学性能最好。从SEM图中可观察到，当硅灰石含量不超过10phr（phr为每百份数树脂中填料所含的份数）时，其在PP基体中分散较均匀。而且经过表面处理的硅灰石与PP之间的界面粘结情况较其它体系要好。硅灰石的添加能在PP复合材料中起到异相成核的作用。当硅灰石含量不超过10phr时，能有效提高复合材料的结晶度。此外，硅灰石还能改善PP的热稳定性。对比三个体系，以PP/表面处理硅灰石体系的热性能最好。对于流动性能，硅灰石的填充虽然降低PP熔体流动速率，但也减小温度对其密度的影响。引入界面层模量与界面层厚度，对PP复合材料在拉伸弹性阶段的界面应力进行有限元模拟。结果表明：硅灰石粒子的突变处拉应力最大，并且出现明显的应力集中现象；突变处附近的基体存在一个明显的压缩区，容易引起剪切屈服。随着界面层厚度与模量的增大，应力集中效应得到明显减弱，复合材料的内部应力也趋向均匀。基于三个体系中，不同硅灰石的处理方法对PP增强增韧的影响，得出：当硅灰石的含量小于10phr时，硅灰石粒子本身的高模量及类纤维结构在PP基体中起到异相成核作用促进其复合材料的结晶，以及良好的粘合界面（PP/表面处理硅灰石体系），是增强的原因。受载时因硅灰石应力集中而引发周边基体的屈服，粒子与基体之间的界面脱粘，以及粒子引起的银纹效应等是增韧的主要原因。