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磷石膏是工业湿法生产磷酸的废渣，主要成分为二水硫酸钙，产出量很大，但利用率极低。磷石膏堆放不仅占用大量的土地，污染环境，还给生产企业带来很大负担，因此拓展磷石膏的应用领域，实现磷石膏的资源化利用具有十分重要意义。 本文研究了自然状态下不同粒径磷石膏的晶体形貌与理化性质，并采用多种表面改性剂对磷石膏进行表面改性，重点探索硬脂酸对磷石膏的湿法改性工艺及硅烷偶联剂、钛酸酯对磷石膏的干法球磨改性工艺。以活化指数和吸油值对改性效果进行表征，改性后的磷石膏表面由亲水性变为疏水性。红外分析和XRD分析表明磷石膏与改性剂间发生了化学键合作用，XRD分析证实改性后的磷石膏晶型没有发生改变，扫描电镜结果证明改性后磷石膏粒径更加均匀，分散性更好。 本文同时将未改性与改性磷石膏作为无机填料，与聚丙烯共混，熔融挤出制备出磷石膏/PP复合材料，并研究了磷石膏添加量对复合材料力学性能的影响规律，同时以DSC、XRD表征复合材料的结晶行为，以POM、SEM等表征复合材料的微观形貌。研究结果表明：未改性磷石膏的加入会降低复合材料的力学性能，相容剂的加入会提高磷石膏与聚合物的相容性，硅烷偶联剂、钛酸酯与硬脂酸改性磷石膏会提高复合材料的力学性能，其中硬脂酸改性效果最好。当硬脂酸改性磷石膏的添加量在20％时，磷石膏/PP复合材料的冲击强度为4.68KJ/m2，较纯 PP有较大提高，提高幅度为27.8％；拉伸强度几乎不变；弯曲强度为52.5MPa，较纯PP提高14.9％。DSC和XRD分析表明：磷石膏的加入会提高复合材料的结晶度，有异相成核的作用，会诱导β晶的形成；POM和SEM分析表明改性磷石膏能均匀的分散在基体中，两相界面模糊，材料韧性好，即改性磷石膏对复合材料会有增强、增韧的作用。