POM作为五大通用工程塑料之一，其应用和发展前景是不言而喻的。对于这种结晶度高、缺口冲击强度低、缺口敏感性大的结构材料，提高其韧性及其综合力学性能一直是国内外高分子学术界和工业界关注的课题。本研究从理论分析、实验测量及数值模拟三个方面系统地研究了共混体系（POM/EVA/HDPE）、无机纳米粒子填充以及热塑性树脂与无机纳米粒子协同作用的聚甲醛体系（POM/EVA/HDPE/nano-CaCO3）的力学性能，深入分析了产生各力学现象的原因、影响因素及机理，为材料的配方设计提供了一定的理论依据，为制备高性能低成本的聚甲醛复合材料提供了新思路，研究成果具有一定的创新性和较强的使用价值。
（1）POM共混体系和复合体系分别在HDPE质量分数为6%、3%时，冲击强度达到值，而此时两个体系的其他力学性能指标（拉伸强度、弯曲强度）均处在较高值，POM/HDPE/EVA共混物及其纳米复合材料的综合力学性能。为材料的配方设计提供了一定的理论依据，具有较强的使用价值。同时，对POM//EVA/HDPE/nano-CaCO3复合材料的研究，为制备高性能低成本的聚甲醛复合材料提供了新思路。
（2）应用扫描电子显微镜观察POM/EVA/HDPE/nano-CaCO3复合材料冲击断面的微观形貌，发现nano-CaCO3粒子及其团聚体在POM基体中分布均匀，且粒子尺寸均小于100nm。此外，当nano-CaCO3用量较低时，在POM基体中分散比较均匀，且分散尺寸比较小，有利于复合材料冲击强度的提高。
（3）POM共混体系的无缺口冲击强度在HDPE质量分数为6%时出现值。这是由于当共混体系中HDPE以类球状颗粒均匀地分散于POM基体时，对冲击能量的转移、分散和消耗起到了一定的作用。POM纳米复合体系的无缺口冲击强度在HDPE质量分数为3%时出现值，这是由于nano-CaCO3粒子具有的独特量子效应和界面效应，使得nano-CaCO3粒子能够与POM基体形成连接良好的界面，当受到冲击力作用时，良好的界面能够起到较好传递内力的作用。
（4）两个体系的拉伸断裂伸长率随着HDPE质量分数的增加而逐渐较小，其中POM复合体系的减幅小且平稳。主要是因为在拉伸应力作用下，一方面会影响一些取向单元的取向，另一方面易产生类微观应力集中，进而引发小银纹（裂纹），产生更大的应力集中效应，使断裂强度降低，断裂伸长率下降。此外，拉伸速率对材料力学性能的测定具有一定的影响。拉伸速率在0～100mm/min之间时，拉伸强度和拉伸模量的测量值变化较大；当拉伸速率大于100mm/min时，拉伸强度和拉伸模量的测量值趋于稳定。
（5）在对POM/CaCO3以及POM/EVA/CaCO3复合材料在拉伸载荷作用下的界面应力进行数值模拟，发现相邻填充粒子之间存在的相互作用效应，对界面应力及其分布有明显的影响，其剪切应力区域都偏离了45°。对于POM/CaCO3复合材料，相邻粒子之间的赤道区的界面应力较小，正应力发生在粒子极点处。对于POM/EVA/CaCO3，EVA粒子与CaCO3粒子间界面存在明显的正应力集中，尤其是在CaCO3粒子靠近EVA粒子的周围，应力集中面积大；剪切应力和压缩应力都发生在EVA粒子界面上；此外，两粒子之间的相互作用对CaCO3粒子界面应力及分布的影响更大。
通过上面的研究结论，为此，正航仪器设备有限公司有如下的建议：
（1）尝试使用其他表面改性剂，对nano-CaCO3粒子进行表面处理，如用锆铝酸盐偶联剂或者钛酸酯偶联剂和硬脂酸进行表面改性。
（2）建议缩小HDPE粒子的填充比值跨度，如HDPE质量分数依次为0%，2%，4%，6%，8%，10%，12%......进一步研究POM/HDPE共混材料力学性能与相结构之间的关系。
（3）建议采用不同填充份数的nano-CaCO3粒子制备POM/EVA/HDPE/nano-CaCO3复合材料，如nano-CaCO3粒子质量分数依次为0%，2%，4%，6%，8%，10%，12%......，研究不同填充量的nano-CaCO3粒子对于POM/EVA/HDPE/nano-CaCO3复合体系材料的力学性能的影响。
（4）可通过计算机数值模拟：在拉伸载荷下，不同体积分数的EVA粒子和CaCO3粒子在POM/EVA/CaCO3复合材料中界面应力及其分布情况，分析研究填充弹性粒子和刚性粒子之间的作用情况以及对POM基体树脂的影响。
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