聚丙烯（PP）合成工艺简单,且易于加工,具有较高的力学性质、良好的耐腐蚀性与耐磨性及电绝缘性,是应用最为广泛的塑料之一。但由于其成型收缩率大、模量低、热稳定性差、缺口敏感性强,尤其是低温易开裂等缺陷限制了 PP在更大领域的应用。而通过添加矿物填料,不仅可以提高和改善其性能,获得不同需要的PP/矿物填料复合材料,并且还可以降低材料的成本。本论文选用纤维状硅灰石、片层状云母与颗粒状重质碳酸钙等不同形状的矿物填料,系统研究了其表面改性、粒度、添加量及不同形状矿物填料组合填充对PP性能的影响规律。综合运用红外光谱（FTIR）分析改性剂与矿物填料之间的相互作用及采用扫描电镜（SEM）与Turcasanyi公式等手段探讨了不同形状矿物填料对PP性能的影响机理。硅灰石、云母与重质碳酸钙表面改性试验结果表明,硅灰石经JN-114与KH-570表面改性后活化指数分别达到了 98.16%与95.45%,接触角达到83.57°与91.25°。云母经JN-114与KH-570表面改性后活化指数分别达到了 96.41%与77.43%,接触角达到95.21°与82.75°。重质碳酸钙经JN-114与DL-411表面改性后活化指数分别达到了 99.21%与100%,接触角达到 114.34°与 121.70°。硅灰石、云母与重质碳酸钙填充PP试验结果表明,复合材料拉伸、弯曲强度及模量以云母填充效果最好,硅灰石次之,最差的是重质碳酸钙。KH-570改性使复合材料的拉伸、弯曲强度及模量增大,而JN-114与DL-411能够有效提高PP复合材料的韧性及改善加工性。PP/硅灰石复合材料力学性能随着硅灰石粒度的增大呈现下降的规律,D90为8.72μm硅灰石对PP性能改性效果最好。粒度D90=60.09μm的云母对PP性能改性效果最好。粒度D90=4.52μm的重质碳酸钙对PP性能改性效果最好。不同形状的矿物填料组合填充所得到的复合材料的拉伸及弯曲强度、断裂伸长率、冲击强度、拉伸及弯曲模量介于单独填充一种形状的矿物填料所得到的复合材料性能之间。即在该试验中,不同形状的矿物填料组合填充并不能产生协同效应。红外光谱分析表明KH-570与JN-114在硅灰石与云母表面发生化学吸附,且JN-114与DL-411在重质碳酸钙表面也发生化学吸附。扫描电镜扫描结果表明,JN-114、DL-411与KH-570对矿物填料表面改性均能提高其在PP中的分散性,但仅有KH-570能够增强二者之间的相容性。粒径较小的硅灰石与重质碳酸钙与PP基体粘结性好,粒度较大的云母由于其较大的径厚比与突出的片层状结构,当受到外力作用时,能够进行应力传递,有利于提高复合材料强度。Turcasanyi预测公式能对矿物填料填充PP复合材料拉伸强度有较好的预测,误差范围不超过7.0%。