聚合物的填充改性，是指在聚合物基体中添加与基体在组成和结构上不同的固体添加物，赋予聚合物制品一定性能或降低成本，在牺牲或尽量不牺牲某些性能的同时，使人们所希望的另一些方面的性能得到明显提高。这样的添加剂称为填充剂，也称为填料。
聚合物改性体系[10]通常由聚合物基体、填料和助剂三部分组成，填料与聚合物加工中常用的添加剂如颜料、热稳定剂、阻燃剂、润滑剂等有区别，也有别于其它液态助剂。聚合物填充改性所用的填料具有以下特征[30]：具有一定的几何形状的固体物质，可以是无机物，也可以是有机物；通常与所填充的基体聚合物不发生化学反应；在聚合物填充体系中的质量分数很低，一般在5%~30%。
在聚合物填充体系中，因填料化学组成、几何形状、粒径大小分布、表面形态等性质的不同及填料在聚合物中的分散情况、界面结构的不同，使其在填充改性聚合物中起着不同的作用，如增量、增强和赋予新功能。填料的种类和特性直接影响填充改性体系的材料性能，填充剂性能的影响因素主要有：填料堆砌、表面形态与性能、物理性能、热化学性能。[11]
无机填料因为具有独特的物理化学性质，能改善聚合物的力学性能、加工性能和热性能等而在聚合物中的应用发展很快。但是，由于无机离子亲水性好，和疏水性的有机高聚物相容性差，很难在基体中均匀分散。故需对无机离子进行表面改性。无机填料的表面改性方法实施改性的手段进行分类，有局部化学反应改性、机械化学改性、表面包覆改性、胶囊化改性、高能表面改性等。这些方法中，比较普遍的是局部化学改性和表面包覆改性。[12]
7.1.无机填料改性体系[13]
无机填料因为具有独特的物理化学性能，能改善聚合物的力学性能、加工性能和热性能等而在聚合物中的应用发展很快。其增韧改性理论研究也逐步成熟。
刚性粒子增韧HDPE机理 [14] ~[17]
使用无机刚性粒子对高分子材料进行增韧，是近年来高分子材料科学领域出现的一项重要的新技术，目前对刚性无机粒子增韧的基本条件初步认识有三条：
1.刚性粒子与树脂基体之间要有良好的界面粘接力，使应力更容易通过界面传递，界面粘接的好坏与粒子的冷拉有直接影响；2、被增韧基体本身应具有一定韧性。基体的韧性使得它在共混合金受力时易于屈服形变，产生对刚性粒子的静压力，并使其发生塑性形变以吸收更多的冲击能量；3、刚性粒子要有恰当的尺寸，刚性粒子粒径要小且浓度要达到一定值才能增韧。
从复合材料的观点分析，若粒子刚硬，且粒子与数值界面结合紧密，如粒子经特定的改性剂处理，则助剂粒子也能承受拉应力，起增强改性的作用。在塑料材料中加入无机填料，不仅可以明显降低材料成本，而且还可以适当改善材料的力学模量、耐热性能和表面硬度等材料性能，然而，在塑料材料中加入无机填充材料后一般都会使材料性能变脆，缺口冲击韧性下降，材料的使用性能收到明显影响。故其填充材料的加入量不宜过多一般加入量在10%左右，因此这也限制了该种改性方法的进一步深入发展。如何能在既增加填充量，明显降低塑料材料生产成本的同时，也显著提高其材料的缺口冲击韧性、力学模量和耐热性等，提高塑料材料的使用性能，已经成为近年来人们所关注的热门话题“刚性填料粒子增韧塑料材料”。