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无机刚性粒子增韧聚合物是具有广泛应用前景的研究领域之一。本论文通过优化界面设计的改性思路,以改善无机填料与聚合物基体的相容性和界面粘结为目的,探究适合于CaCO3表面改性的新方法,使改性剂聚丙烯蜡（PPW）或EPDM能够通过化学键合方式包覆在CaCO3表面,并将其应用于PP的二元、三元体系的填充改性上,以期获得力学性能优良的复合材料。本学位论文第2章采用课题组专利方法—固相接枝法将PPW固定在CaCO3表面。研究了该固相接枝改性CaCO3（PPW-CaCO3）制备的工艺参数,分析其形成过程。通过溶解实验并结合红外及热重分析结果,证明PPW已经通过化学键合而成功地包覆在CaCO3表面。第3章和第4章研究了PPW-CaCO3填充PP二元、三元体系的微观结构、综合力学性能、结晶性能及流变性能。研究表明:在PP/PPW-CaCO3体系中,PPW-CaCO3与PP的相界面模糊,CaCO3在体系中能达到均匀分散。且PPW-CaCO3在一定程度上可以改善PP体系的结晶性能,故该体系较PP/未改性CaCO3体系具有更好的力学性能和加工流动性能。而在对PP/EPDM/PPW-CaCO3（PPW-CaCO3与PP、EPDM之间为物理缠绕作用）的研究中发现:尽管采用母料法的加工方式,但该三元复合材料最终的相结构受热力学因素影响既存在以EPDM为壳、CaCO3为核的“核壳结构”,又存在CaCO3与EPDM各自独立分散在PP基体中的结构。PPW-CaCO3填充体系比未改性体系更有利于核壳结构的形成。当EPDM用量为8 phr,PPW-CaCO3用量为15phr时,复合材料的力学性能最优。第5章中设计了一种为CaCO3与EPDM之间存在直接化学键合作用的界面结构,它是通过制备EPDM-CaCO-3母料而实现的。红外及热重分析证明:在该母料中,EPDM已经成功地与CaCO3表面形成化学键合。将该母料应用于PP后,制得了PP/EPDM-CaCO3复合材料,研究发现材料中CaCO3与EPDM的界面模糊,且存在着大量的EPDM直接包覆CaCO3核壳结构。当EPDM用量为8phr,CaCO3的填充量为15phr时,材料的力学性能达最大值。