由于纳米颗粒的非金属粉体（如纳米CaCO3）的表面积是微米的几十倍至百倍以上，并且都有较高的表面活性。如果用大量的表面改性剂对纳米粒子进行表面改性，形成单分子的包覆，这样就可能造成主要是表面改性剂与树脂的接触，不能充分发挥纳米粒子自身的功能性。由于引力位能与粒径成正比，排斥位能与粒子的粒径平方成正比。对一定粒径的粒子而言，引力位能随粒径减少的速度远小于排斥位能减少的速度。因此纳米粒子聚集体内表现出极强的引力作用，要使其达到原生粒子粒径的分散状态，在工业化生产中是很难达到的。为此对纳米CaCO3采取适当的表面改性处理，保持一定的分散性，然后再用加工母粒的办法弥补其不足，以达到其应用的目的。
未经表面改性的纳米CaCO3与PE基体间只有很弱的的界面粘接作用力，经表面改性处理的纳米 CaCO3与PE粘接的效果要明显好于未改性的，这主要是经改性后的纳米CaCO3的分散性及与树脂的交联性都得到了提高，起到了应力集中的点的作用。受外力作用时，颗粒周围的剪切应力转移，使唤与之相交联的基体产生局部屈服，吸收更多的能量，从而达到了提高其冲击强度的效果。
另外对填充体系的改性也可以采用第三组分加入、复合共混等方法，以CaCO3和滑石粉为例，CaCO3表面活性较大，经JL-G系列表面改性剂处理后有一定的抗冲击和补强作用，但是CaCO3粉体呈近球状，填充后会使材料的拉伸强度大幅下降，同时对材料刚性的贡献较少；而滑石粉呈片层结构，较大的径厚比可以很大程度的提高材料的拉伸强度、刚度、表面硬度以及耐热性等，但是表面惰性、层片间作用力小，添加后会使材料的韧性大幅降低，因此将二者混合后经JL-G02FX端胺基多元醇酯填料改性剂(Modifier)处理, 用于HDPE，所得的复合材料的综合性能优良。
由于填充改性具有价廉、工艺简单等优点，因此在工业上得到了广泛的应用，从而带动了国内外聚合物母粒填充改性工业的发展。
纳米碳酸钙的添加量对产品力学性能的影响
u LLDPE(7042) + 纳米碳酸钙添加量为50% (JL-T01复合改性)，双螺杆造粒。
u PE母粒稀释实验。注意：无缺口的均未冲断。
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母粒
的添
加量
（％）
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力学性能
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冲击性能
|
拉伸性能
|
弯曲性能
|
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冲击
能量Kg.cm
|
缺口冲
击强度（Kg/m2）
|
弹性模量MPa
|
最大负荷（N）
|
断裂伸长率（％）
|
拉伸强度MPa
|
抗弯强度MPa
|
弯曲模量
MPa
|
断裂挠度
mm
|
最大弯曲力N
|
|
10
|
4.31
|
22
|
116.5
|
118.1
|
185.16
|
11.81
|
8.97
|
186.0
|
15.00
|
19.13
|
|
20
|
4.43
|
22.61
|
135.7
|
134.4
|
587.55
|
13.44
|
9.32
|
197.7
|
15.00
|
19.89
|
|
40
|
3.79
|
19.34
|
181.8
|
153.1
|
309.85
|
15.31
|
10.28
|
241.2
|
15.00
|
21.93
|
|
50
|
3.28
|
16.74
|
195.0
|
159.3
|
480.03
|
15.93
|
11.00
|
235.4
|
15.00
|
23.46
|
|
60
|
3.25
|
16.59
|
186.9
|
159
|
30.50
|
15.9
|
11.43
|
270.3
|
15.00
|
24.39
|
|
80
|
2.65
|
13.53
|
224.9
|
175.5
|
24.04
|
17.55
|
12.62
|
319.7
|
15.00
|
26.91
|
|
100
|
1.59
|
8.12
|
288.1
|
191
|
4.68
|
19.10
|
14.26
|
380.7
|
15.00
|
30.41
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纳米碳酸钙的添加量对产品力学性能的影响
上海华明公司技术部
2007-7-15