聚氯乙烯（PVC）作为第二大通用塑料，来源丰富，价格便宜，机械强度高，抗化学腐蚀性好，电绝缘性能优，因而被广泛应用于农业、工业、建筑、电力、汽车等各个方面。但是聚氯乙烯仍然存在一些明显的缺点，如硬质PVC属于脆性材料，对缺口十分敏感，抗冲击性能差，在低温下更差，从而影响其应用领域的进一步拓展，因此对硬质PVC进行低温增韧改性具有十分重要的现实意义。本论文首先研究了多种无机填料和弹性体对硬质PVC材料力学性能、加工性能、热性能、微观形貌结构等的影响。结果表明：在碳酸钙（CaCO3）、二氧化硅（SiO2）、高岭土（Kaolin）、埃洛石（HNTs）、蒙脱土（MMT）五种无机填料中，高岭土对硬质PVC材料低温条件下（0℃和-15℃）的增韧改性作用优于其他四种填料；在氯化聚乙烯（CPE）、丙烯酸酯类共聚物（ACR）、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（MBS）三种弹性体中，增韧效果依次顺序是MBS＞CPE＞ACR。无机填料的加入使PVC复合体系的加工性能变差，其中纳米SiO2填充体系最差；在加入弹性体的体系中，加工流变性能的顺序依次是CPE＞MBS＞ACR；五种无机填料的加入均能提高复合材料的耐热性能，但弹性体的加入对材料的耐热性能则不利。采用硅烷偶联剂KH570、钛酸酯偶联剂NDZ201对无机填料高岭土进行表面改性，并对改性高岭土进行了活化指数、表面接触角、沉降体积、热重分析等测试和表征；将偶联剂改性的高岭土填充到硬质PVC基体中，研究了改性高岭土对硬质PVC材料的结构和性能的影响。结果表明：经偶联剂改性的高岭土由原来的亲水性变为了亲油性，亲油性的提高改善了高岭土和PVC基体之间的相容性，其中NDZ201改性的效果优于KH570改性的效果，当NDZ201改性高岭土的用量为4phr时，硬质PVC材料的低温冲击强度最大。此外，改性高岭土的加入有利于提高材料的耐热性能，但不利于材料的加工性能。最后，采用乳液聚合法制备了一种改性高岭土复合粒子，通过红外光谱分析、热重分析、沉降体积分析等表明，小分子单体丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）与高岭土产生了化学作用，制得聚合物改性高岭土复合粒子，从而改善了高岭土与液体石蜡间的表面浸润性；将改性高岭土复合粒子填充到PVC基体中，当其用量为8phr时，材料的低温冲击强度达到最大值，此时，高岭土在PVC基体中分散最为均匀，两相之间的界面模糊；随着改性高岭土复合粒子用量的增加，材料的维卡软化点、热变形温度、最大转矩、平衡转矩均有所增加。