本文以丁晴橡胶（NBR）和聚氯乙烯（PVC）为例，针对纳米CaCO₃改性传统聚合物材料及其实际应用进行了较为系统的探讨。1、利用SEM、RPA2000、交联密度仪和力学性能测试仪等多种测试技术研究了未改性纳米CaCO₃以及硼酸酯偶联剂改性纳米CaCO₃与NBR复合材料的结构以及包括力学性能、老化性能、耐油性能在内的各种性能。实验结果表明，使用硼酸酯偶联剂改性的纳米CaCO₃填充NBR能较大提高硫化胶的力学性能。当硼酸酯偶联剂用量为4％、改性纳米CaCO₃填充量为75份时，硫化胶的综合性能最好。填充改性纳米CaCO₃能提高NBR硫化胶的耐油性能和耐老化性能。用RPA2000分析发现，硼酸酯偶联剂改性的纳米CaCO₃填充NBR胶料比未改性纳米CaCO₃填充时弹性模量显著减小，Payne效应减弱，而tanδ却较大，表明加入硼酸酯偶联剂后使纳米CaCO₃粒子表面疏水性增加，与橡胶基体相容性增加，加工性能改善。填充改性纳米CaCO₃的硫化胶弹性模量比填充未改性纳米CaCO₃的要低，tanδ升高。交联密度测定表明填充改性纳米CaCO₃提高了硫化胶的化学交联含量。2、采用NBR为界面改性剂，对PVC／NBR／nan-CaCO₃三元复合材料进行了研究。利用SEM、DSC、TGA、DMA、毛细管流变仪、力学性能等多种测试技术研究了复合材料的力学性能、流变行为、动态力学性能、Tg、热性能以及微观形态等。实验结果表明，NBR对PVC／纳米CaCO₃具有增韧效果，材料的拉断生长率明显增大，PVC／NBR／nano-CaCO₃为100／12／8时冲击强度最大，达到了30kJ／m²，比对应的单独纳米CaCO₃增韧的PVC提高了大约27％。NBR能降低PVC／CaCO₃复合材料的熔体粘度，复合材料加工性能改善。随着纳米粒子的加入，PVC／NBR复合材料的Tg向低温方向移动，纳米粒子对PVC与NBR有一定的增容作用。同时NBR的加入使得复合材料的玻璃化转变温度降低，热稳定性变差。扫描电镜照片显示，PVC／NBR／nano-CaCO₃为100／12／8时，NBR的加入提高了CaCO₃的纳米级分散程度，冲击断面出现了塑性形变的纤维状拔起，使得复合材料的冲击强度提高。