傳統(tǒng)的觀念一直認為碳酸鈣的作用為兩個降低和一個提高：第一個是降低制品的成本，第二個是降低制品的性能;一個提高為提高復合材料的密度。降低制品成本是碳酸鈣的最大優(yōu)勢，因為碳酸鈣的價格是所有填料中價格最低的品種，用其復合的塑料制品當然價格最低。

例如，添加30%碳酸鈣的吹塑聚乙烯薄膜，成本可以比純新料可以降低20%。提高復合制品密度是因為碳酸鈣的密度為2.7 g/m3，遠遠大于樹脂的密度，從而導致復合材料的性能快速提升。而降低復合材料性能，是因為碳酸鈣與樹脂的相容性不好，難以形成良好的結合界面。

近年來，隨著碳酸鈣加工技術的突飛猛進，隨著碳酸鈣表面處理技術的飛躍發(fā)展，碳酸鈣在降低制品成本的同時，也可改善制品的很多性能，而且有一些性能是獨一無二的。隨著微發(fā)泡技術日益成熟和空芯碳酸鈣技術開發(fā)成功，碳酸鈣復合材料的減重技術即將投入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。因此在這里我們有理由進行預測，未來塑料碳酸鈣復合材料可以測定改變傳統(tǒng)的兩個降低和一個提高的舊帽子，變成全新的兩個降低和一個提高，即降低復合產(chǎn)品成本、降低復合產(chǎn)品密度、提高復合制品性能，碳酸鈣從一個傳統(tǒng)的填充劑搖身一變成為全新的改性劑。

傳統(tǒng)的塑料碳酸鈣復合材料，并不是導致復合材料的所有性能都降低，也可以改善復合材料很多改性，但是也導致很多性能下降，本文就具體介紹碳酸鈣對改性的正面作用和負面作用，以指導我們?nèi)￠L補短，找到碳酸鈣改性的研發(fā)方向。

1碳酸鈣的正面改性作用
1碳酸鈣的環(huán)保功效
1節(jié)省石油資源
以PE中填充碳酸鈣含量30%計算，每年塑料包裝袋的產(chǎn)量300萬噸，可以節(jié)省90萬噸石基樹脂，可少用270萬噸石油。
2賦予環(huán)保性能
在焚燒處理的塑料垃圾袋中加入碳酸鈣，可以提升燃燒速度，大大縮短焚燒時間。具體原因為塑料薄膜中有碳酸鈣在燃燒時遇熱膨脹而產(chǎn)生無數(shù)微細小孔，增大了與氧氣接觸的可燃燒面積，促進燃燒速度。例如，含有30%碳酸鈣的聚乙烯塑料膜，燃燒時間由純塑料膜的12秒降低到4秒。填充碳酸鈣的塑料膜，由于碳酸鈣的燈芯作用，可以促使焚燒更徹底，減少黑煙的釋放量。還可以利用薄膜中碳酸鈣的堿性，吸收大量分散產(chǎn)生的酸性氣體，降低毒煙的釋放量，大大減少酸雨產(chǎn)生的幾率。
日本規(guī)定焚燒的塑料垃圾袋必須含有30%的碳酸鈣，填充了碳酸鈣在焚燒時除了燃燒速度快外，可降低發(fā)熱量、不滴落、不冒黑煙，減輕二次公害，且不損傷焚化爐。
2碳酸鈣的普遍改性功效
1提高復合材料的剛性
碳酸鈣可以改善復合材料的彎曲強度、彎曲模量、硬度、耐磨性等性能，對于塑料薄膜而言，復合材料剛性的提高可以明顯增加薄膜挺度，利于薄膜平整卷曲。
2提高復合材料的尺寸穩(wěn)定性
尺寸穩(wěn)定性的提高體現(xiàn)在降低收縮率、降低翹曲、降低線膨脹系數(shù)、降低蠕變、有利于各向同性等，碳酸鈣填充可以明顯改善尺寸穩(wěn)定性。
3提高復合材料的耐熱性
碳酸鈣可以提高復合材料熱穩(wěn)定性，原因為碳酸鈣可以吸收促進分解的物質。例如PBAT/碳酸鈣復合材料的熱穩(wěn)定性明顯高于純PBAT。再如，尤其是在PVC制品中加入輕質碳酸鈣，可以吸收分解產(chǎn)生的氯化氫，大大改善PVC的加工熱穩(wěn)定性。
4改善薄膜的抗撕裂性能
一般的塑料薄膜都存在縱向強度高、橫向強度低的缺點，尤其是PBS、PLA、PHA類脂肪族聚酯薄膜更明顯。加入碳酸鈣后，可以使復合材料各向同性程度提高，明顯提高抗撕裂性能。
3碳酸鈣的特殊改性性能

1對拉伸和沖擊性能的影響

并不是所有的碳酸鈣都可以提高塑料薄膜的拉伸強度和沖擊強度，具有受到碳酸鈣粒度的影響和表面處理的影響。

粒度大小的影響：碳酸鈣的粒度不同，對塑料的改性效果不同，具體見表1所示。一般粒徑在1000目以下，主要用于增量改性;粒徑在1000~3000目，添加量在10%以下，有一定改性效果;粒徑在5000目以上，屬于功能碳酸鈣，具有明顯的改性效果，可以改善拉伸強度、沖擊強度。納米級碳酸鈣雖然粒度更細，但因目前難以分散，只能做到與8000目碳酸鈣一樣的改性效果。

表1 不同粒徑的重質碳酸鈣對PP復合材料的性能影響
從表1中可以看出，隨著碳酸鈣粒度變細，沖擊強度、拉伸強度、斷裂伸長率增大，彎曲強度和彎曲模量基本持平，但流動性下降。
表面處理的影響：粒度適當?shù)奶妓徕}如果表面處理的好，可以改善復合材料的拉伸強度、沖擊強度。近年來，隨著有機/無機復合理論的不斷發(fā)展，CaCO3已由原來單純的填充劑變?yōu)橐环N新型的功能性填充材料。例如用碳酸鈣制成的均聚PP/CaCO3復合材料，缺口沖擊強度較基體塑料可以提高一倍多。
2燃燒時的抑煙作用

CaCO3具有優(yōu)異的抑煙作用，其原理在于它可以和煙霧中的鹵化氫反應(捕捉)，使之生成穩(wěn)定的CaCl2。因此凡在燃燒時產(chǎn)生鹵化氫的聚合物，如氯乙烯、氯磺化聚乙烯、氯丁橡膠等，都可以用CaCO3作為抑煙劑。由于燃燒反應屬固-氣非均相反應，只能在固體顆粒表面進行，所以CaCO3顆粒的粒徑大小就成為抑煙效果的重要因素。只有微小顆粒才具有大得多的比表面積，碳酸鈣的粒度越細，抑煙效果越好。

3抗粘連劑

含有碳酸鈣的吹塑筒狀薄膜開口性好，卷曲時不會產(chǎn)生粘連，碳酸鈣起到了開口劑的效果。

4增大導熱速率

碳酸鈣的加入提高了薄膜的導熱速率，從而使吹塑薄膜的膜泡冷卻比較快，提高生產(chǎn)效率，提高擠出機產(chǎn)量。以在PVC片材中加入25%輕質碳酸鈣為例，加熱到200℃溫度時僅僅需要3.5秒，而純PVC片材需要10.8秒，導熱速率提高3倍之多。

5提高流動性

碳酸鈣可以提高復合體系的流動性，減少熔體粘度和擠出機扭矩，增加擠出機產(chǎn)量，提高生產(chǎn)效率。不同品種碳酸鈣對流動影響不同，具體復合材料流動性大小順序大方解石碳酸鈣>大理石碳酸鈣、白云石碳酸鈣>小方解石碳酸鈣>輕質碳酸鈣。

6配色性能

替代部分白色顏料：高白度的碳酸鈣可以替代部分白色顏料如鈦白粉，從而節(jié)省高昂價格鈦白粉的含量，大方解石碳酸鈣因為白度高、遮蓋力大而成為首選。碳酸鈣之所以可以成為白色顏料，主要是因為其具有一定的遮蓋力，涂料的遮蓋力是指把色漆均勻涂布在物體表面上，使其底色不再呈現(xiàn)的最小用漆量