碳酸钙作为自然界储量丰富、性价比优异的无机矿物，凭借价格低廉、色泽洁白、化学稳定性好、综合力学适配性强等特性，成为塑料制品领域应用最广泛的无机填料之一。其不仅能有效降低制品生产成本，还可提升材料刚性、尺寸稳定性等性能，而将碳酸钙加工为填充母料用于塑料制品生产，更能实现简化工艺、改善混炼效果、提高生产效率、减少粉尘污染的多重优势，因此成为加工企业的优选方案。

高填充碳酸钙母料广泛应用于挤出管材、薄膜、注塑件及中空制品的生产，历经多年技术发展，从理论研究到产业化应用已形成成熟体系。母料的核心结构为多层微粒单元，其中碳酸钙作为填料核，是决定母料基础性能的关键组分，主要承担增容、提高制品刚性、降低原料成本的核心作用，其目数（粒径）、纯度、表面特性直接影响母料及最终制品的加工性能与力学表现。

为明确碳酸钙目数对聚丙烯（PP）填充母粒性能的影响，本文选取两种不同细度的碳酸钙（CC-1500 目、CC-2500 目）为核心填料，通过制备填充母粒并测试其加工流动性、力学性能，系统分析碳酸钙粒径对 PP 填充改性效果的作用规律。

一、实验核心原料与碳酸钙特性

1.1 核心原料

实验选用的两种碳酸钙均为方解石型重质碳酸钙，经表面活化处理，具体性能指标如表 1 所示：

表 1 两种碳酸钙的关键性能指标

从表 1 可见，随着碳酸钙目数增加，其粒径显著减小（D50 从 8.5μm 降至 5.2μm），比表面积大幅提升，吸油值随之增大（从 18.2g/100g 升至 25.7g/100g）—— 这是因为超细碳酸钙颗粒表面能更高，对树脂熔体的吸附能力更强；同时，高目数碳酸钙的白度与纯度略高于低目数产品，杂质含量更低，为性能提升奠定基础。

在塑料填充母粒应用中，碳酸钙目数直接关联分散难度与改性效果：粒径越小，对制品力学性能的损害越小，但受加工设备限制，粒径过小易导致团聚，增加分散难度。因此用于填充母粒的碳酸钙通常要求目数≥1500 目，以平衡分散性与改性效果。

1.2 母粒制备工艺

实验以聚丙烯为载体树脂，搭配铝酸酯偶联剂（用于改善碳酸钙与树脂的界面相容性）、润滑剂等助剂，核心制备流程如下：

1. 将碳酸钙加入高速混合机，搅拌 15min 预热至 100℃，确保碳酸钙表面水分完全去除；
2. 加入铝酸酯偶联剂，继续混合 10-15min，使偶联剂充分包覆碳酸钙颗粒表面，完成活化改性；
3. 加入载体树脂及其他助剂，混合 10min 实现均匀分散后冷却出料；
4. 将混合物料投入双螺杆挤出机，在 160-200℃温度区间熔融挤出造粒，制得碳酸钙填充母粒；
5. 将母粒注塑为标准样条，用于后续性能测试。

1.3 性能测试标准

• 熔体流动速率（加工流动性）：按 GB/T3682-2000 测试，温度 200℃，压力 3.8Kg；
• 拉伸性能：按 GB/T1040-1992 测试；
• 弯曲性能：按 GB/T9341-1988 测试；
• 简支梁缺口冲击性能：按 GB/T1043.1-2008 测试（2J 冲锤，跨度 40mm）；
• 悬臂梁缺口冲击性能：按 GB/T1843-2008 测试（2.75J 冲锤，跨度 40mm）。

二、碳酸钙目数对母粒性能的影响分析

2.1 对母粒熔体流动性能的影响

熔体流动速率是衡量母粒加工流动性的核心指标，直接影响塑料制品的成型效率。两种碳酸钙填充母粒的熔体流动速率测试结果如表 2 所示：

表 2 不同目数碳酸钙填充母粒的熔体流动速率

数据显示，CC-1500 母粒的熔体流动速率显著高于 CC-2500 母粒，流动性差异源于碳酸钙的吸油值与粒径特性：高目数 CC-2500 碳酸钙粒径更小、比表面积更大，吸油值是 CC-1500 的 1.4 倍，对聚丙烯熔体的吸附作用更强，导致熔体自由流动相减少，分子链运动阻力增大，最终表现为熔体流动速率降低。这一结果与碳酸钙的粒度分布及吸油值特性完全吻合，证明碳酸钙目数越高，母粒加工流动性越差。

三、结论

本研究以不同目数碳酸钙为核心填料，系统分析其对聚丙烯填充母粒性能的影响，得出以下关键结论：

1. 碳酸钙目数直接决定母粒加工流动性：1500 目碳酸钙填充母粒的熔体流动速率（46.74g/10min）远高于 2500 目母粒（24.10g/10min），加工流动性更优，适配对成型效率要求高的制品生产；
2. 高目数碳酸钙显著提升母粒力学性能：2500 目碳酸钙母粒的拉伸强度、弯曲强度分别比 1500 目母粒提升 25.2%、29.9%，冲击强度略高，更适用于对刚性、强度有高要求的制品；
3. 碳酸钙的吸油值与粒径是影响母粒性能的核心因素：目数越高，粒径越小、吸油值越大，既导致加工流动性下降，也为力学性能提升提供了结构基础。

综上，在聚丙烯填充母粒生产中，需根据制品的实际需求选择匹配目数的碳酸钙：追求加工效率与成型性能时，优先选用 1500 目碳酸钙；注重制品刚性与强度时，2500 目碳酸钙为更优选择。这一结论为碳酸钙在塑料填充母粒中的精准选型提供了核心依据，有助于实现母料性能与制品需求的最优匹配。