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采用熔融共混法制备了聚丙烯（PP）／纳米TiO2复合材料，利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）分析了复合材料的冲击和拉伸断裂行为，最后采用有限元法对复合材料的拉伸行为进行了数值模拟。结果表明，复合材料的冲击韧性较纯PP有很大程度的改善，但其拉伸断裂方式仍为脆性断裂。拉伸过程中，大的团聚体首先与基体PP相脱离，纳米粒子及其表面的柔性界面层作为一个整体与基体PP脱粘。当无机纳米粒子的质量分数较小（1％）时，单个粒子的微区应力场受其他粒子的影响不大，微区应力场重叠或交叉现象不明显；在不同载荷作