煤矸石是煤炭生产过程的副产品，随着煤炭产量的大幅度增加，煤矸石的量也大幅度增加。煤矸石大量的堆放已经引发了严重的环境问题，具体表现在对大气的污染，水体的污染，土壤的污染，景观的破坏，辐射人体，人生安全的危害等方面。因此必须重视煤矸石的处理问题。 目前，对煤矸石的综合利用主要包括：建煤矸石电厂，利用煤矸石作为原料生产砖瓦、水泥等建筑材料，生产化工产品，回收有用矿物，作为高聚物的补强填充剂等。不同来源的煤矸石其化学成分、工艺性能有一定的区别，利用途径也就不一样。 近几年来，用煤矸石作为橡胶的补强填充剂取得了一定的进步。实验表明煤矸石矿粉经过一定的加工，对橡胶具有较好的补强填充作用，能大大降低橡胶制品的成本，有显著的经济效益和社会效益，是煤矸石综合利用的一种新途径。 本文研究讨论了煤矸石的一些基本的物理和化学性质，尤其是煤矸石粉体的表面性质。并对其作为橡胶的补强填充剂进行基础性研究。具体包括：对山西某选煤厂的洗选煤矸石进行了工业成分分析、化学成分分析；差热分析法分析其矿物组成；透射显微镜观察岩相组成；采用毛细管速度法测定煤矸石矿粉的表面张力及其各个分量大小；红外光谱观察煤矸石的表面官能团。在对煤矸石应用性研究中，将煤矸石超细粉碎后，进行表面改性，然后填充到橡胶中，测定了未硫化胶的结合胶量与太原理工大学硕士研究生学位论文硫化胶的交联密度以及其力学性能，分析讨论了填充剂粒子大小、表面性质及结构特征等对补强性能的影响。希望通过对这些问题的研究与讨论提高煤研石作为橡胶的补强填充剂的有效性和处理问题的针对性。 实验结果表明:煤研石的综合利用必须依据它的自身的化学组成、结构与工艺性质来确定利用的方向。表面疏水性好的煤研石适合作为橡胶的填料;超细粉碎和表面改性在一定程度上能提高煤研石的疏水性;理论上是粉体颗粒粒径越小，补强性能越好，但结合胶实验表明:粉体颗粒粒径过小，在橡胶中会出现积聚现象，结合胶量反而减小，超细颗粒的补强效果受到影响。由于橡胶等高聚物的实验重复性较差，交联密度并不能完全反映煤研石粉填充的效果好坏。