碳酸鈣作為PVC中的填料，是所有填料中用量最大、使用最普遍的一種材料。由于碳酸鈣具有價(jià)格低廉、無毒、無刺激性、無氣味、色白、折射率低、易于著色、柔軟(莫氏硬度為3)、原材料供應(yīng)充足等特點(diǎn)，也可作pvc次級(jí)穩(wěn)定作用中的酸性接受體，可減少制品的收縮率的特點(diǎn)，因此對(duì)碳酸鈣填充PVC的研究有很多。
作為塑料中使用的碳酸鈣，種類較多。一般分輕質(zhì)碳酸鈣、活性碳酸鈣和重質(zhì)碳酸鈣;從表面活化劑來劃分，有硬脂酸活化碳酸鈣和鈦酸酯偶聯(lián)劑活化碳酸鈣。
使用同等量的鈦酸酯偶聯(lián)劑的碳酸鈣和用硬脂酸活化的碳酸鈣，其各方面的性能沒有什么明顯的區(qū)別，但與沒有進(jìn)行表面處理的輕質(zhì)碳酸鈣填充的制品相比，其力學(xué)性能明顯要好，拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度都明顯高于未活化的輕質(zhì)碳酸鈣。因此在CaCO3填充硬質(zhì)PVC時(shí)，最好進(jìn)行活化處理。
CaCO3除了在PVC硬制品中應(yīng)用外，在PVC軟制品(如壓延薄膜)中也進(jìn)行了多次應(yīng)用試驗(yàn)。所用設(shè)備為捏合機(jī)(10L)及XK- 160A型兩輥塑煉機(jī)。配方如下：PVC100份，三堿式硫酸鉛4份，硬脂酸鋇2份，硬脂酸0.5份，增塑劑40份，不同類型的CaCO3分別為10份。所配料經(jīng)高速捏合3~8min之后，置兩輥機(jī)塑煉，兩輥機(jī)溫度為170°C，塑煉8~15min之后取樣測試。
從測試的結(jié)果數(shù)據(jù)可以看出，凡是經(jīng)過表面處理的碳酸鈣，其各方面的性能均比未活化的輕鈣要強(qiáng);用偶聯(lián)劑處理的輕質(zhì)碳酸鈣和硬脂酸處理的碳酸鈣，其性能相差不大，但都比用硬脂酸處理的重質(zhì)碳酸鈣要強(qiáng)。
采用納米CaCO3粉體與納米CaCO3母料(為納米CaCO3分散在少量的CPE中)分別對(duì)UPV C型材進(jìn)行填充，以制備高性能化的UPVC型材。研究結(jié)果表明，當(dāng)CaCO3粉體或母料的填充量為5份左右時(shí)， UPVC的沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度均有一定程度的提高，改性效果優(yōu)于輕質(zhì)碳酸鈣(表4-6);但當(dāng)納米CaCO3填充量超過8份時(shí)，材料的性能反而有所下降，且直接填充納米CaCO3粉體的效果優(yōu)于納米CaCO3填充母粒。
在CaCO3納米粒子用量為10%時(shí)，體系的沖擊強(qiáng)度比PVC基體樹脂提高了3倍，此時(shí)體系的拉伸強(qiáng)度出現(xiàn)最大值58MPa,比基體提高了11MPa。而微米級(jí)CaCO3粒子增韌體系雖然沖擊性能有較低程度的提高，但其拉伸強(qiáng)度卻沒有明顯變化。無機(jī)納米粒子的分散程度對(duì)共混體系的性能有很大影響。納米粒子增多后，在體系中分散困難，易產(chǎn)生粒一子團(tuán)聚現(xiàn)象，容易引起體系的應(yīng)力集中。同時(shí)當(dāng)體系受到外力作用時(shí)，團(tuán)聚粒子易產(chǎn)生相互滑移，使體系性能變差。從試樣的拉伸及沖擊斷口的SEM照片可看出均勻分散的納米粒子在基體中呈點(diǎn)陣分布，粒子與基體界面間無明顯間隙，基體在沖擊方向存在一定的網(wǎng)絲狀屈服。當(dāng)納米粒子用量增大時(shí)，在基體中呈團(tuán)狀聚集態(tài)，與基體的黏合較差。
綜上所述，可以得出下列基本結(jié)淪：
①輕質(zhì)碳酸鈣與重質(zhì)碳酸鈣對(duì)PVC制品中的影響區(qū)別不大;
?、谟免佀狨ヅ悸?lián)劑處理的輕質(zhì)碳酸鈣與用硬脂酸處理的碳酸鈣，對(duì)PVC制品的影響相差不大;
?、巯鄬?duì)來講，碳酸鈣的顆粒越細(xì)，對(duì)制品的機(jī)械性能越有利;
④經(jīng)過表面處理的碳酸鈣可以減少制品彎曲折疊時(shí)的白化現(xiàn)象，并能賦予制品較好的光澤及光滑的表面;
?、輵?yīng)用表面處理過的碳酸鈣，其物料加工時(shí)的流動(dòng)性明顯好于未經(jīng)表面處理的碳酸鈣，而且吸油量也少。
