填料在复合材料中的分散情况很大程度上决定了复合材料成品的最终性能。本文选取两种微观结构不同的无机填料(滑石粉、碳酸钙)分别填充四种支化结构存在较大差异的聚乙烯(HDPE、LDPE、LLDPE以及mPE)制备填充复合材料,通过动态流变测试以及SEM观察等方法表征不同填料含量以及聚乙烯支化结构的差异对填料粒子在复合体系中分散性的影响;通过DSC测试研究不同复合材料的熔融及结晶行为,并通过力学性能测试分析了在填料不同的分散情况对材料力学性能的影响。研究结果如下:研究结果表明:较高填充量滑石粉的加入对HDPE、LLDPE及mPE三种体系的动态流变行为有较大的影响,其在小应变区域都呈现出明显的Payne效应,储能模量在低频区对频率变化十分敏感,表现出似固体行为,这表明三种高填充体系出现了滑石粉大量团聚的现象;对于长支链结构的LDPE复合体系,在小应变区域都没有出现Payne效应,低频区域也没有出现似固体行为,而剪切变稀行为在高频区域则更加明显。SEM观察发现,在HDPE、LLDPE及mPE三种基体中,滑石粉与基体间存在不同程度的空隙,滑石粉间的集聚现象较为明显;对于LDPE/Talc体系,断面十分光滑,没有凸出的滑石粉粒子,两相间没有任何空隙。根据DSC数据分析,低填充体系中,滑石粉加入,体系的结晶度和结晶速率都有所提升;对于PE/Talc复合材料,滑石粉含量的提升,对复合体系的结晶速率都有提升。根据力学性能分析,低填充复合材料的力学性能都所提升;而在高填充体系,对HDPE、LLDPE及mPE三种复合材料,由于滑石粉间严重的团聚行为,极大的降低了其力学性能。对于高填充LDPE/Talc复合材料中,其力学性能的损失相对较少。这得益于滑石粉在具有长支链结构的LDPE基体中良好的分散性。PE/CaCO3复合材料流变行为与PE/Talc复合材料基本类似,但当碳酸钙填充量为30 vol%时,LDPE/CaCO3体系也出现了明显的Payne效应和似固体行为,其复合材料的力学性能也有较大的损失。这可能是由于碳酸钙粒子更高的比表面积使得粒子间更易团聚导致的。未使用偶联剂改性填料填充体系的填料粒子存在更明显的Payne效应,从SEM微观形貌图也可以看出其更容易发生团聚行为,与基体的相容性也更差。