1.2.1    以PP為載體的碳酸鈣填充母料

碳酸鈣填充母料自上世紀八十年代初誕生以來，已為塑料加工行業和全社會做出了巨大貢獻，年產量達一百多萬噸，是改性塑料重要的品種之一。

填充母料的載體最初使用的是聚丙烯聚合時的副產物——無規聚丙烯（APP），故亦稱之為APP母料。后因北京燕山石化公司技術改造，無規聚丙烯的來源枯竭，而碳酸鈣作為合成樹脂緊缺年代的替代物，市場需求旺盛。在此背景下以聚乙烯樹脂為載體的碳酸鈣填充母料應運而生，如LDPE1F7B至今仍然是多數填充母料的主要原料。由于填充母料的主要用途是聚丙烯編織袋用的扁絲和打包帶，從價格、相容性和扁絲強度等方面考慮，使用聚丙烯為載體樹脂更適合于此種填充母料。二十世紀九十年代初，當時的輕工業部塑料加工應用研究所率先推出以粉狀聚丙烯為載體樹脂的碳酸鈣填充母料，稱之為PPM母料，并于一九九二年獲得國{TodayHot}家級新產品稱號。

PPM母料以小本體PP粉料為載體，在價格上比起1F7B等PE樹脂有顯著優勢，至今也仍保持著1000元/噸以上的差價。同時PP本身的密度低，意味著相同質量的樹脂有更多數量的聚合物承擔載體樹脂的任務。此外PP的強度高于PE，同樣情況下可使扁絲、打包帶等具有更高的強度^[8][9]，見表13、表14。

表13  使用不同載體樹脂填充母料的PP扁絲性能

母料型號

載體樹脂

母料 : 基料

PP扁絲物理、力學性能

線密度

tex（×10^-6kg/m）

相對拉斷力

（N/tex）

斷裂伸長率

（%）

PP80C

PP

8 : 100

101

0.42

16

PP80C

PP

17.6 : 100

85

0.38

17

PP82C

PP

8 : 100

98

0.41

19

PE80C

PE

8 : 100

107

0.38

18

GB 8964-1998

111±10%

≥0.32

 

 

表14  使用載體不同填充母料制成的PP打包帶的性能

載體

打包帶中母料份數（phr）

斷裂拉力（KN）

斷裂伸長率（%）

APP

20

1.80

15

PE

50

1.83

17

PP

50

2.01

16

回收PP

50

1.87

15

國標GB12023-1989

≥1.10

≤25

將不同載體樹脂制成的填充母料用于PP注塑制品時，也會得到與扁絲、打包帶等制品類似的結果，即將PP為載體樹脂的填充母料與其它樹脂為載體的填充母料相比，按QB 1126-91《聚烯烴填充母料》行業標準規定制成的注塑樣條中，當配方相同、制樣設備、條件相同時，PP為載體的填充母料效果最好，見表15。

表15  按QB 1126-91制成的注塑樣條性能

母料中載體樹脂

注塑成型樣條

碳酸鈣分散性

拉伸屈服強度

（MPa）

斷裂伸長率

（%）

缺口沖擊強度

（kJ/m²）

LDPE 1F7B

良好

27.96

>600

8.37

PP/PE共混樹脂

良好

28.05

>600

8.82

PP2401粉料

良好

28.55

>600

9.31

以PP為載體的碳酸鈣填充母料生產要點如下：

①     粉狀PP比粒狀PP更便宜，更易與碳酸鈣混合均勻，應優先使用。

②     粉狀PP的熔體流動速率不宜過大，4~10g/10min為好。

③     粉狀PP中沒有加入抗氧劑、潤滑劑等助劑，{HotTag}必須適量添加。

④     粉狀PP在存放過程中會逐漸降解，放出酸味，因此一定要問清生產時間，并及時使用，最好在聚合出后的一個月內用完。

⑤     以粉狀PP為載體的碳酸鈣填充母料可以使用同向平行雙螺桿擠出機加工，碳酸鈣的比例可以達到80%以上。關鍵問題是不能使用模面風冷熱切造粒，也不宜使用拉條水冷造粒，只能使用傳送帶風冷方式造粒。

1.2.2    以代替ABS為主要目標的改性聚丙烯專用料

（1） 日本卡爾普株式會社的CALP專用料組成、性能及用途^[10]