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无机刚性粒子增韧聚合物克服了以往用弹性体增韧聚合物时刚性下降的缺点，为制备增强增韧聚合物/无机粒子复合材料开辟了新的途径。本学位论文基于界面设计对CaCO3进行表面改性，形成了以CaCO3为核，以与基体树脂有良好相容性并具有适当厚度的改性剂为壳的“硬核软壳”改性粒子，研究了其对聚氯乙烯（PVC）和聚丙烯（PP）的增韧效果。 本学位论文第2章研究了基于界面设计的CaCO3粒子的表面改性及其在PVC中的应用。在CaCO3表面键合上不同的表面改性剂，并以接触角测定的方法，研究了CaCO3改性前后的表面性质及其与PVC的界面性质。通过比较不同方法改性CaCO3粉末与PVC的界面张力以及PVC/CaCO3复合体系的综合力学性能，选择了以TDI、聚醚和丁腈橡胶为改性剂对CaCO3进行改性，并对PVC进行填充改性。红外光谱分析和热重分析表明，TDI、聚醚和丁腈橡胶能牢固地键接在CaCO3表面，形成以CaCO3为核，以改性剂为壳，极性逐渐过渡的“软壳硬核”粒子。与未改性、铝酸酯偶联剂改性的PVC/CaCO3复合体系相比，本方法改性的PVC/CaCO3复合体系的综合力学性能有较大提高，当填充复合体系中CaCO3用量为30份时，缺口冲击强度达到PVC基体树脂的2.5倍；从样条冲击断面的扫描电镜可见，CaCO3粒子与PVC树脂间未见明显缝隙，断裂面粗糙，存在着明显的滑移和褶皱，这说明体系已经由脆性断裂转变为韧性断裂。 本学位论文第3章，利用阴离子聚合的方法，合成了不同分子量的单端羟基聚丁二烯（HTPB），作为CaCO3的表面改性剂，从而实现对PP/CaCO3复合体系界面层厚度的调控。与未改性CaCO3相比，本方法改性的CaCO3的PP填充复合体系的综合力学性能得到了较大改善，当填充复合体系中CaCO3用量为30份时，复合材料缺口冲击强度是PP基体树脂的1.6倍；在添加相同含量CaCO3时，拉仲强度较未改性体系亦有较大提高。这表明通过界面层厚度的调控可制得增强增韧的PP/CaCO3复合材料。由红外光谱分析、热重分析和样条冲击断面的扫描电镜表明，TDI、HTPB能牢固地键接在CaCO3表面，形成以CaCO3为核，以改性剂为壳的“软壳硬核”粒子，并与PP具有一定的粘结强度。