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聚丙烯(PP)由于其强度高,易成型等优异性能的特点,常被用来制作汽车保险杠。随着新能源汽车和汽车轻量化目标的提出,需要对汽车整体进行减重,对于汽车保险杠而言,填充无机刚性粒子对PP进行改性是最为常见的手段,降低复合材料密度,同时保证强度韧性保持在一定水平。本课题选用中空玻璃微珠(HGB)作为填充剂,HGB是一种新型的无机非金属材料,密度在0.20-0.60g/cm3之间,添加人工合成的新型低密度HGB有利于实现降低密度的目标,课题主要研究PP填充HGB和POE进行改性实验,分析HGB在复合材料基体中的破损情况,不同配方、加工工艺得到的试样的力学性能,研究HGB和POE对复合材料密度和力学性能的影响,HGB球体破损原因,主要结论如下:(1)采用不同的工艺流程(一步法和两步法)和加工工艺条件注塑成型PP/HGB复合材料,通过观察断口的电镜图,分析发现,经过偶联剂预处理的HGB能与PP基体之间界面结合良好,经两步法成型的试样中HGB在PP基体中分散均匀,不会出现明显的团聚现象。HGB破碎主要发生在双螺杆挤出机和注塑机机筒末段。(2)本课题选用聚烯烃弹性体(POE)作为增韧剂提高复合材料冲击强度,与PP/HGB复合材料相比,冲击强度最高提高66.01%;添加相容剂后,POE与PP基体之间边界模糊,界面结合良好。(3)注射发泡实验中,当HGB含量为15%时,得到泡孔均匀分布的泡沫材料,其中缺口冲击强度最大值达到25.6KJ/m2。合适的注射工艺参数有利于得到泡孔直径小,泡孔密度高的泡沫材料,且弯曲强度得到改善,最大可达到16.7MPa,与未发泡的复合材料相比提高31%。发泡成型试样与纯PP相比,密度最多降低12%。