滑石粉、碳酸钙、硅灰石、云母粉、硫酸钡等。是聚丙烯(PP)填充改性中常用的无机填料，其形态主要有颗粒状、纤维状、片状等。非金属矿物的含量、粒径和种类对填充PP复合材料的熔接痕强度有重要影响。
1.矿物填充聚丙烯复合材料试验
(1)原材料
滑石粉:粒度为800目、1250目、3000目、5000目、8000目，编号分别为滑石-1、滑石-2、滑石-3、滑石-4、滑石-5；
碳酸钙:粒度为1250目、3000目、5000目，编号分别为CC-1、CC-2、CC-3；
硅灰石:粒度400目和1250目，编号分别为WS-1和WS-2；
云母粉:粒度为325目和800目，编号分别为云母-1和云母-2；
硫酸钡:粒度为1250目和3000目，编号分别为BAS-1和BAS-2；
玻璃纤维:单丝直径13微米；米，直径10微米；m，分别编号为GF-1和GF-2。
(2)测试方法
将原料混合均匀，然后用双螺杆挤出机挤出造粒。挤出造粒的工艺条件为:各区域加工温度在180℃-210℃之间，主机转速650r/min，真空度-0.08-0.04MPa，考虑到实际应用情况，硅灰石和玻璃纤维从挤出机侧喂料口加入。
将上述挤出粒料在注塑机上注射成普通哑铃形拉伸试样和具有符合1A ISO527-1/2型标准的熔接痕的哑铃形拉伸试样，并测试普通拉伸试样、熔接痕强度和微观外观的性能。
2.矿物种类和粒度对聚丙烯填充材料的影响。
熔接线的强度取决于界面处的聚合物链是否有足够的时间和能量扩散形成分子链的缠结。
表1矿物种类和粒度对PP复合材料熔接痕强度的影响
表2矿物种类和粒度对PP复合材料熔接痕强度的影响从表1和表2可以看出:(1)球状矿物对熔接痕的影响小于片状矿物，针状矿物介于两者之间，但含玻璃纤维的熔接痕强度保留率最小。
主要原因是两股流碰撞时，球状结构矿物对两股流前端的分子链缠结影响不大，而片状结构矿物难以相互插层，导致分子链缠结困难。针状矿物对两股流前端分子链缠结的影响介于球状结构和片状结构之间。
例如，具有球形结构的碳酸钙或硫酸钡使熔接线的强度保持在84%以上，而具有层状结构的滑石粉或云母粉的熔接线的强度根据粒径的不同而在72%至84%之间。
(2)粒径小的矿物对熔接痕的影响小于粒径大的矿物。
主要原因是粒径越小，对两股流前端分子链纠缠度的影响越小。
例如，当具有层状结构的滑石粉的粒度从800目连续增加到8000目时，熔接线的强度保持率从73.8%增加到84.6%，当具有球形结构的碳酸钙的粒度从1250目连续增加到5000目时，熔接线的强度保持率从84.5%增加到87.1%。
(3)在所有矿物填充PP中，玻璃纤维对熔接痕的影响最大，熔接痕的强度保持率降至60%以下。
主要原因是一方面玻璃纤维在PP中的滞留长度严重影响两股流前端分子链的缠绕；另一方面，玻璃纤维的加入使整体流动性变差，在相同的注塑工艺下，两股流相互接触所需的时间比其他矿物要长，时间越长，前端的熔融温度就会越低，从而阻碍分子链的缠绕。
3.矿物质含量对焊缝强度的影响。
滑石粉、碳酸钙、硅灰石、云母、硫酸钡和玻璃纤维含量对焊缝强度的影响。
从表3-8可以看出:无论是哪一种矿物，复合材料的熔接痕强度都随着矿物含量的增加而降低。主要原因是随着矿物含量的增加，矿物对整个体系粘度的影响也增加。体系的粘度越高，两股流对冲的时间越长，体系的粘度越高，分子链的缠结就越严重。4.不同矿物在聚丙烯体系中的分散特性。
如图1-A和图1-D所示，滑石粉和云母的片层结构明显，嵌入滑石粉片层结构中的聚合物链在两股流碰撞时难以缠绕，因此熔接线强度较低。图1-B和图1-E分别为碳酸钙和硫酸钡，两者均为球形结构，其熔接痕保留率与片层结构填充体系相似且高于片层结构填充体系。
图1-C和图1-F分别是针状硅灰石和玻璃纤维。玻璃纤维的尺寸较大，但由于形状相似，熔接痕保留率接近。
对比三种结构的微观形貌和检测结果，可以看出矿物的微观形貌对熔接痕的强度有重要影响。
5.结论
(1)填充聚丙烯复合材料的熔接痕强度与填充矿物的种类、粒径和含量密切相关。
(2)球状矿物填充聚丙烯的熔接痕强度保持率高于片状矿物填充聚丙烯。
(3)相同矿物种类和不同粒径对PP复合材料熔接痕强度保留率的影响不同。矿物的粒径越小，熔接痕的强度保持率越高。
(4)相同矿物种类、相同粒径、不同矿物含量对PP复合材料熔接痕强度保持率的影响不同。矿物含量越高，熔接痕的强度保持率越低。
