聚合物/弹性体/无机刚性粒子三元复合材料由于综合性能优越倍受关注。本论文分别采用以PA6为基体,EPDM和EPDM-g-MAH的复配共混物为弹性体,nano-CaCO₃为无机刚性粒子,研究EPDM和nano-CaCO₃协同增韧增强PA6三元复合材料的形态与性能的关系,为制备高韧性的PA6三元复合材料的开发和应用作了理论铺垫,并进一步探索了PA6/弹性体/无机刚性粒子三元复合材料的增韧机理。主要的研究成果有:1、考察了二种共混工艺对PA6/EPDM/nano-CaCO₃三元复合形态与性能的影响:（1）一步法工艺:PA6、EPDM、nano-CaCO₃一起熔融共混;（2）二步法工艺:EPDM先与nano-CaCO₃塑化制得母料、母料与PA6熔融共混。结果表明:一步法的nano-CaCO₃粒子主要分散于基体PA6中。二步法工艺中主要以弹性体包覆nano-CaCO₃形成“沙袋结构”分散于PA6中,且“沙袋结构”粒子分布均匀,分散良好。力学性能和WEF性能测试表明:“沙袋结构”粒子赋予了复合材料良好的冲击韧性和断裂韧性。2、研究了组分界面性能对PA6/EPDM/nano-CaCO₃三元复合形态与性能的影响。通过调节EPDM-g-MAH/EPDM复配比例以及nano-CaCO₃表面处理,调控各相间的界面粘接性能对PA6三元复合材料形态及性能的影响。结果表明,只有当EPDM-g-MAH在弹性体相含量为80wt%,并且采用硬脂酸或NDZ105表面处理nano-CaCO₃时,PA6/EPDM/nano-CaCO₃三元复合材料才能形成分散良好,分布均匀的“沙袋结构”分散相形态。3、研究了加工工艺对PA6三元复合材料的形态及性能的影响,发现“沙袋结构”分散相形态的形成需要比较苛刻的加工工艺条件。同时进一步验证了“沙袋结构”分散相形态对材料力学性能的重要影响。纳米碳酸钙或其团聚体与弹性体形成“沙袋结构”后,可以消除团聚对材料韧性的劣化,并在一定程度上通过团聚体变形吸收能量,提高了增韧效果。4、探讨了PA6/EPDM/nano-CaCO₃三元复合材料中“沙袋结构”分散相形态对韧性的影响及其增韧机理。首次提出了沙袋结构“成纤”断裂机制:在水平冲击应力作用下,EPDM与包覆其中的nano-CaCO₃团聚体发生协同拉伸变形而导致沙袋粒子发生整体拉伸形变。由于PA6基体中的沙袋结构分散体的壳（EPDM-g-MAH分子链）与基体分子链反应形成共价键,可以和基体分子链一起塑性流动,弹性体与基体间的作用力大于与无机刚性粒子的作用力。在冲击条件下,nano-CaCO₃粒子将受到赤道方向的压应力和两极方向的拉应力作用,促使nano-CaCO₃粒子在两极发生界面脱粘而形成空穴。随着冲击过程的进行,当空穴在冲击方向相互碰撞融合后,沙袋结构粒子被破坏,冲击断面呈现“微纤”化。