轻质碳酸钙在密封胶中对硬度和刚性的影响及其机制如下：

提高硬度和刚性的作用机制

自身硬度高的特性：轻质碳酸钙本身具有较高的硬度，其莫氏硬度约为 3，当它填充到密封胶中时，能够增加密封胶的硬度。这是因为硬度高的颗粒在基体中起到了支撑和抵抗形变的作用，使密封胶在受力时更难发生弹性形变，从而提高了密封胶整体的硬度性能。

微弱补强作用：轻质碳酸钙具有一定微弱的补强作用，其颗粒能够填充在密封胶分子链的间隙中，使分子链之间更加紧密地排列。当密封胶受到外力作用时，这种紧密排列的结构能够更好地抵抗分子链的滑动和变形，从而在一定程度上提高了密封胶的刚性。

形成物理交联点：经过表面处理后的轻质碳酸钙，如采用脂肪酸钠与偶联剂复合改性，能够在密封胶中形成物理交联点。这些交联点能够增强密封胶的网络结构，限制分子链的运动，从而使密封胶的硬度和刚性得到提高。

不同粒径和处理方式的影响

粒径影响：轻质碳酸钙的粒径对其在密封胶中提高硬度和刚性的效果有一定影响。粒径较小的轻质碳酸钙具有较大的比表面积，与基体的接触点更多，能够更有效地限制分子链的运动，从而提高密封胶的硬度和刚性。而粒径较大的轻质碳酸钙，虽然也能提高硬度，但效果相对较弱。

表面处理影响：不同表面处理方式对轻质碳酸钙提高密封胶硬度和刚性的效果有显著影响。例如，脂肪酸表面处理的碳酸钙会产生很多物理交联点，使其制备的密封胶硬度增加。未经表面处理的轻质碳酸钙对密封胶硬度的影响则主要取决于其自身的硬度。

与其他填料的对比

与纳米碳酸钙对比：纳米碳酸钙粒径小、补强效果好，制得的密封胶拉伸强度和断裂伸长率高，触变性好，但硬度相对轻质碳酸钙稍低。这是因为纳米碳酸钙的补强作用主要体现在提高密封胶的韧性和抗冲击性能，而轻质碳酸钙则更侧重于提高密封胶的硬度和刚性。

与重质碳酸钙对比：重质碳酸钙的硬度较低，未经表面处理，对密封胶硬度的影响是其自身硬度造成的，制得的密封胶硬度最低。轻质碳酸钙的硬度和刚性提升效果在碳酸钙填料中处于中等水平，适合作为硬度和刚性要求适中的密封胶的填料。