众多的研究结果表明，碳酸钙的加入会使塑料材料的力学性能全面下降，但如果事先对碳酸钙进行表面处理或者采用先进的界面改性技术，可以减轻碳酸钙对填充塑料力学性能的不良影响，甚至使某些性能比纯基体塑料还要好。前面已提到HDPE和PP这两种塑料都可以在碳酸钙高填充时仍然具有很高的缺口冲击强度。但同时研究结果也表明碳酸钙的存在不会提高塑料基材的拉伸强度和弯曲模量（刚性），最好的情况是使其不利影响尽可能减小。

       3）对热性能的影响

      在塑料成型过程中，加热或冷却速度以及加热热量多少直接影响着生产成本高低和能耗大小。

      由于碳酸钙的导热系数比基体塑料大十几倍，而二者体积比热容相差不多，虽然从室温加热到成型加工温度填充塑料所需总热量要多一些，但由于填充塑料的导热系数因碳酸钙的存在比纯基体塑料有所提高，因此有利于缩短成型加工周期从而提高工作效率。例如加有25%碳酸钙的PVC片材，在加工时片材中心达到200℃所需时间为3.5秒，而纯PVC片材则需要10.8秒^[6]，同样由于冷却速度快，也有利于缩短注塑制品的生产周期。

4）对光学性能的影响

     很多企业都关心添加碳酸钙后填充塑料的透明度。是否透明取决于粉体填料的折射率与塑料基体的折射率之间的差别。通用塑料的折射率为1.55左右，而碳酸钙的折射率与基体塑料的折射率有一些差别，如方解石的两个折射率分别为1.658和1.486，使之填充塑料的透明性受到明显的影响。几种非矿填料填充聚乙烯薄膜的透光性见表5。

表5 几种非矿填料对LDPE薄膜透光性的影响

     注：各种非矿填料的添加量都是10%。

     和具有极强遮盖力的钛白粉、铅白（氧化铅）、锌白（氧化锌）（折射率分别为2.52、2.01和1.79）不同，碳酸钙的遮盖力很弱，因此白度再高的碳酸钙也不能作为颜料使用，但可以使填充塑料制品表面对光线的反射率降低，可以作为消光材料使用。

5）对燃烧性能的影响

     通常认为碳酸钙是不燃非金属矿物，在制作阻燃塑料时，加入碳酸钙会有利于阻燃。事实上，碳酸钙的存在的确减少可燃物基体塑料的数量，甚至在碳酸钙填充量大时，填充塑料成为“低热值”材料，但更为不利的方面却是大量碳酸钙颗粒的存在等于分割了聚乙烯等基体塑料，加快了外来热传导到材料内部的速度，使其高分子材料迅速达到分解点和着火点，同时由于碳酸钙颗粒在高下不能形成基体塑料的保护层，不仅不能隔绝空气，而且还大大增加了基体塑料与空气的接触面积，更有利于基体塑料的充分燃烧。实验表明，100g含有30%碳酸钙和1%焚烧热氧降解剂的PE薄膜完全燃烧所需时间仅为4秒，而同样重量纯PE薄膜完全燃烧所需时间为12秒。

表8 PVC异型材生产企业及配方中使用碳酸钙的情况

     需要指出的是从最初引进的技术中，PVC异型材的配方中就有轻钙，而且是经过表面处理的活性钙。欧洲的异型材生产企业并没有把轻钙作为单纯降低成本的填料使用，而是为了进一步提高材料的抗冲击韧性，他们加入轻钙的数量是有限的，而且是经过表面处理的。由于我们买进的技术都是指定使用轻钙，沿袭到今天所有异型材生产企业都在使用经过处理的活性轻钙，而且与中国的国情相结合，将活性轻钙的使用量提高到8~10phr。

     针对众多企业提出的问题，可以明确地回答：

     ① 在PVC门窗异型材中用重钙代替轻钙的可能性很小，因为在添加量比较低时，使用重钙不仅不能显著降低型材的原材料成本，且可能因单位重量物料制成的型材长度减少影响整体效益。

     ② 用重钙代替轻钙，至少要800目以上细度的重钙，甚至1250目的重钙，此时填充材料的性能才可能与使用轻钙相比拟，而比较细的重钙在价格上与普通轻钙相比并不占据优势。

      ③ 异型材的生产通常是大批量的，而且需要几种甚至十几种截面形状的型

材在不同的生产线上生产，再另行进行裁截、组装。组装时要求各生产线生产的不同截面形状的型材色泽完全一致，而只有使用成分十分稳定的轻钙才能做到这一点，轻钙生产企业易做到这一点，重钙生产企业保证这一点就比较难，因为重钙的成分完全取决于粉碎之前的矿石。

      为了降低异型材的生产成本，增加轻钙用量是首选措施。盲目增加使用量，将导致型材性能劣化，因此竞争的关键在于型材性能达到国标GB/T 8814-98《门、窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材》和GB 11793.2-89《PVC塑料窗力学性能、耐候性试验条件》规定的前提下尽量提高轻钙的用量。

      南京协和化学有限公司将具有特殊结构和功能的化合物、超分散剂、高品质的润滑剂（内、外）复合在一起，推出XH-CR和XH-CA系列改质剂，在PVC型材、管材中应用，可改善体系的加工性能、制品的表观，同时还可适量提高填料用量，其主要性能不受影响。表9列出某型材厂使用XH-CR11和XH-CA01后的型材制品性能检测结果。配方中轻质碳酸钙的添加量为25phr。

表9 60门扇、60外开扇型材性能

     注：1号和2号分别使用XH-CR11和XH-CA01两种改质剂的两个配方体系，不同之处在于1号体系使用了ACR401 2份。

 3.4  聚氯乙烯（PVC）管材

      PVC管材的品种很多，如建筑给、排水管、冷弯穿线套管、波纹管、化工用管、通讯用护套管、异型落水管等。使用碳酸钙作为填料很普遍，而且有的企业大量使用而不顾及相应的国家标准，但若生产符合国家标准的管材，碳酸钙的用量是要受到限制的。表10列出一些管材使用碳酸钙的情况。

表10 几种PVC管材中使用碳酸钙的情况

     由于PVC管材的种类多，产量大，尽管使用的碳酸钙按比例说不大，但相对于PVC管材总量，其用量仍然很大，是我国使用碳酸钙的重要塑料制品品种。

鉴于PVC树脂在预塑化时要使用高速混合机，碳酸钙粉末可以和稳定剂、润滑剂、改性剂等添加剂一起依次加入，故使用的碳酸钙基本上都是经过表面处理的轻质碳酸钙，个别厂家也有使用重质碳酸钙的，其细度多为800目左右的，事先也最好经过硬酯酸或偶联剂处理。

      3.5  通讯电缆穿线套管

     目前十分流行几根管粘连在一起的组合式套管，俗称“梅花管”。梅花管以HDPE为原料，由于目前没有这类管材的国家标准或行业标准，只要用户接受即可，为降低成本大量使用重钙，有的用量达50%以上。

     为了使重钙粉末和粒状HDPE混合均匀，需将重钙粉先制成填充母料，再与HDPE粒料混合均匀后挤出成型。所用的重钙为400目的产品即可。对重钙预先进行表面处理对梅花管加工过程和性能都是有好处的。

3.6  人造革等聚氯乙烯（PVC）软制品

     加有二辛酯（DOP）、二丁酯（DBP）等增塑剂的聚氯乙烯（PVC）制品具有一定的柔软性，称之为软制品，如人造革、地板革、壁纸、电缆护套料、薄膜等。碳酸钙常用来做PVC软制品的填充剂，不仅便宜、色相好，而且制品表面外观也比较好。表11和表12列出一些PVC软制品使用碳酸钙的情况。

表11 一些PVC软制品使用碳酸钙情况

表12 各种不同PVC人造革中轻钙的用量

      在表11中未注明的均为轻钙。可以看出在PVC软制品中大部分使用的是轻钙，只有在要求物料流动性好的场合使用重钙。实际上这主是要历史原因造成的，轻钙率先进入这些产品领域，由于轻钙吸油值是重钙的3~4倍，因此使用较细的重钙代替轻钙对于提高增塑剂的使用效果是有利的，但由于同样物料所获产品的面积有差别，众多生产企业仍不愿意用重钙代替轻钙。

    对轻钙进行表面处理，可以减小其吸油值，同时对于轻钙粒子的分散及整个材料的性能都是有好处的。