硬石膏(本研究中的硬石膏属于AII型)作为无机填料的一种,具有隔音、隔热、阻燃、耐磨性好等特点,在聚合物基复合材料等领域有着广泛的应用前景,而其表面亲水性及其与基体材料相容性差的缺点严重制约其应用进程。因此,改变其表面亲水性、增强其与基体材料的相容性及界面结合力将有利于其性能的充分发挥,对硬石膏进行活化处理是解决此问题的有效途径。本研究采用高温煅烧和表面改性两种方法来对硬石膏进行活化处理,然后将其用于改性尼龙6(PA6),制备出PA6/AII复合材料,考察了硬石膏的含量、活化方法,以及偶联剂的用量等因素对复合材料性能的影响。主要研究内容如下:(1)采用高温煅烧和表面改性两种方法来对AII进行活化处理。高温煅烧后的硬石膏(c-AII)的XRD结果证实通过高温煅烧后硬石膏去除了其中的结晶水;SEM结果显示,c-AII在乙醇溶剂中的分散性与AII相比提高了。表面改性处理后的硬石膏(AIIg)的FTIR,XPS结果表明KH560通过共价键键接到硬石膏颗粒的表面;通过SEM直观地观察到AIIg在乙醇溶剂中的分散性得到了大大地改善,达到最佳的分散效果。(2)在上述工作的基础上,以活化前后的硬石膏作为填料改性PA6,通过挤出造粒以及注塑成型制备了PA6/硬石膏粉复合材料及其试样,研究了硬石膏的含量及活化方法对复合材料性能的影响。力学性能测试结果表明,复合材料的拉伸强度和弯曲强度在硬石膏含量为15份时达到最佳值,并且表面改性较有利于复合材料力学性能的改善;XRD和DSC结果表明,加入不同的硬石膏均促进了PA6的α晶型向不稳定的γ晶型的转变,且随着硬石膏含量的增加,复合材料中PA6的γ晶型含量增多;TGA测试表明,AIIg的含量对复合材料的热稳定性影响不大;而对硬石膏进行煅烧处理和表面改性均有利于改善复合材料的热稳定性能;SEM结果表明,当AIIg含量低于20份时,AIIg在基体中均匀分散,两者之间界面结合性好。(3)采用不同硅烷偶联剂的用量来改性硬石膏,并制备出对应的复合材料,考察了偶联剂含量对复合材料综合性能的影响。结果表明,当偶联剂用量为1wt.%-1.5 wt.%时,复合材料的力学性能达到最佳值。XRD和DSC结果显示,加入不同偶联剂用量改性的硬石膏均会促进PA6的α晶型向不稳定的γ晶型的转变,当偶联剂含量低于1.5 wt.%时,随着偶联剂用量的增加,复合材料中PA6形成更多的γ晶型。此外,偶联剂用量为1 wt.%时最有利于复合材料结晶度的提高。TGA测试表明,偶联剂用量的增加对复合材料的热稳定性影响较小。SEM结果表明,偶联剂用量在1-1.5 wt.%的范围内最有利于改善硬石膏在基体中的分散性及其与基体之间的结合性。