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聚丙烯(PP)是一种综合性能优良、应用广泛的通用塑料,但由于其存在机械强度低、成型收缩率大、冲击强度小等缺点,限制了PP在各个领域的拓宽应用,为了提高其强度、模量,改善冲击性能,需对PP进行增强处理。本课题根据硅灰石独特的针状特征,选用四种不同的表面处理方法(如：1.偶联剂处理；2.纤维素处理；3.SiO2包覆处理；4.SiO2/偶联剂以及SiO2/NCC协同处理)对硅灰石进行表面处理,并将处理后硅灰石填充到PP中,熔融共混挤出,制备相应的PP/硅灰石复合材料。选用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等对处理效果进行表征；借助电子拉力机考察复合材料的力学性能；运用差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)等测试手段研究了材料的结晶性能；通过毛细管流变仪分析了体系的流变行为；采用热失重分析仪(TGA)测定材料热稳定性；此外,还利用SEM观察了复合材料的断面形貌,探讨了不同表面处理方法对硅灰石的处理效果,以及硅灰石不同用量对复合体系结构和性能的影响。结果表明：(1) FTIR显示四种偶联剂(KH550、KH570、NDZ-201、DL-411-A)与硅灰石有化学作用,活化指数表明偶联剂KH570和DL-411-A对硅灰石的处理效果较佳。KH570用量为2.0wt%、DL-411-A用量为1.5wt%时,PP/硅灰石体系的拉伸强度、弯曲强度均达到最大值,且体系的熔体流动性得到改善,综合性能较好,同时提高了硅灰石在PP基体中的分散及其与PP基体的界面相容性。(2)MCC、NCC的引入使硅灰石颗粒表面羟基增多,比表面积增大；在一定程度上能够提高复合体系的刚性和硬度,处理硅灰石与PP基体的界面结合性较强,改善冲击韧性；体系熔体粘度随剪切速率增大而减小,仍为假塑性流体,其热稳定性提高。(3)经SiO2包覆处理的硅灰石颗粒表面粗糙,棱角被钝化,改善了其表面性能；且硅灰石填充复合材料的球晶尺寸减小,晶核密度提高,复合体系熔融峰左侧出现了重结晶峰,SiO2粒子起到了异相成核的作用,同时能够提高材料韧性和耐热性能,延缓PP复合材料的热分解,改善PP基体的热稳定性。(4)经协同处理后硅灰石表面羟基、表面粗糙程度均较单一处理增加明显,SiO2/KH570和SiO2/NCC(NCC用量为0.8wt%)两组处理效果最佳；PP/硅灰石复合材料拉伸、弯曲和冲击性能大幅度增加,处理后的硅灰石起到了很好的增强增韧效果,且熔体流动性好,综合性能最优。同时其结晶过程中球晶细化,晶核数增加,二者界面结合强,相容性好,并能够显著地延缓PP复合材料的热分解,提高其热稳定性。(5)随着硅灰石用量的增加,PP/硅灰石复合体系的刚性和韧性下降明显,硅灰石在PP基体中的分散性变差,对体系的加工流动性影响不大,当硅灰石用量为20wt%时,综合性能最佳。