聚焦聚合物填料的三要素(化学组成、尺寸、填料与聚合物的界面特性),提出将高温煅烧处理、机械破碎和填料表面改性处理相结合的组合技术路线，实验获得各处理阶段的关键技术参数。采用高温煅烧方式对煤矸石进行除碳及活化处理，通过TG/DSC、XRD、FT-IR和SEM等手段分析确定煅烧温度及其对煤矸石理化性质和微观结构的影响规律，同时揭示煅烧活化煤矸石的相关机制。随后，以煅烧后的煤矸石为原料，在机械破碎的同时添加硅烷偶联剂，一步直接制备小尺寸、表面改性的煤矸石填料，并通过FT-IR和SEM等手段考察硅烷偶联剂对煤矸石填料的表面改性、改性填料的粒径和分散状况。结果表明，煤矸石的最佳煅烧活化条件为500℃煅烧2h;通过“一步法”可以实现高效率制备小尺寸和表面改性煤矸石填料。