GB∕T 40921-2021 发泡聚丙烯（PP-E）珠粒

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中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

犌犅／犜４０９２１—２０２１

发泡聚丙烯（犘犘犈）珠粒

犈狓狆犪狀犱犲犱狆狅犾狔狆狉狅狆狔犾犲狀犲（犘犘犈）犫犲犪犱狊

２０２１１２６发布 ２０２０６０１实施

发布

国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

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前 言

本文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—２０２０《标准化工作导则第１部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国轻工业联合会提出。

本文件由全国塑料制品标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ４８）归口。

本文件起草单位：无锡会通轻质材料股份有限公司、北京工商大学、江南大学、南京给力新材料有限公司、常州市华奥泡塑新材料有限公司、华东理工大学、北京化工大学、浙江大学、四川大学。

本文件主要起草人：何若虚、朱民、周洪福、倪忠斌、陈明清、朱家道、姚伟平、赵玲、刘涛、何亚东、曹、廖霞、曾佳、刘缓缓、王向东、叶志殷。

Ⅰ

１范围

发泡聚丙烯（犘犘犈）珠粒

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本文件规定了发泡聚丙烯（ＰＰＥ）珠粒的产品分类，要求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输和贮存。

本文件适用于以聚丙烯及其共聚物为主要原料，添加成核剂，采用物理发泡剂制得的具有一定尺寸和形状的发泡聚丙烯珠粒。

２规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

ＧＢ／Ｔ２９１８—２０１８塑料试样状态调节和试验的标准环境ＧＢ／Ｔ６３４３—２０９泡沫塑料及橡胶表观密度的测定ＧＢ８４１０—２０６汽车内饰材料的燃烧特性ＧＢ／Ｔ８１３—２０２０硬质泡沫塑料压缩性能的测定ＧＢ／Ｔ９３４５．１—２０８塑料灰分的测定第１部分：通用方法ＧＢ／Ｔ１３４６４—２０８物质热稳定性的热分析试验方法ＧＢ／Ｔ２１３８９—２０８游标、带表和数显卡尺

ＧＢ／Ｔ３１８３８．３—２０１９固体绝缘材料介电和电阻特性第３部分：电阻特性（ＤＣ方法）表面电

阻和表面电阻率

ＨＪ／Ｔ４０—２０７车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法

３术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

４分类

４．１类别

４．１．１按照特性可以分为２类：通用型（Ｔ）、功能型（Ｇ）；功能型包含抗静电型（ＧＫ）、阻燃型（ＧＺ）２类。４．１．２按照珠粒堆积密度和模塑品表观密度（模塑成型方法参见附录Ａ）大小均分为８种基本规格，见表１。

４．２产品标记

４．２．１标记方法

产品名称类别珠粒堆积密度模塑品表观密度本文件编号

１

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４．２．２标记示例

类别为通用型，珠粒堆积密度在４２ｋｇ／ｍ３～５３ｋｇ／ｍ３和模塑品表观密度４２ｋｇ／ｍ３～５３ｋｇ／ｍ３的发泡聚丙烯珠粒表示为：ＰＰＥ珠粒Ｔ１５Ｐ１５ＭＧＢ／Ｔ４０９２１。

表１犘犘犈珠粒和模塑品的分类

珠粒类别

堆积密度／（ｋｇ／ｍ３）

模塑品类别

模塑品表观密度／（ｋｇ／ｍ３）

１０Ｐ

７０～＜８０

１０Ｍ

７３．５～＜８４．０

１５Ｐ

４２～＜５３

１５Ｍ

４．１～＜５．７

２０Ｐ

３５～＜４２

２０Ｍ

３６．８～＜４．１

２５Ｐ

２９～＜３５

２５Ｍ

３１．９～＜３６．８

３０Ｐ

２４～＜２９

３０Ｍ

２６．４～＜３１．９

３５Ｐ

２１～＜２４

３５Ｍ

２３．１～＜２６．４

４０Ｐ

１８～＜２１

４０Ｍ

１９．８～＜２３．１

４５Ｐ

１５～＜１８

４５Ｍ

１６．５～＜１９．８

５要求

５．１外观：颜色均匀，无明显油渍、杂质等缺陷。

５．２通用型应满足表２和表３的技术要求。

５．３抗静电型通用型的基础上，模塑品表面电阻率在１０９Ω～１０１２Ω。

５．４阻燃型应满足表２、表３和表４的技术要求。

表２通用型（珠粒）技术要求

项目

单位

性能指标

１０Ｐ

１５Ｐ

２０Ｐ

２５Ｐ

３０Ｐ

３５Ｐ

４０Ｐ

４５Ｐ

颗粒尺寸标准差

ｍｍ

＜０．１４

＜０．１６

＜０．１８

＜０．２１

＜０．２３

＜０．２６

＜０．２７

＜０．２９

灰分

％

≤０．３５

热焓值标准差

Ｊ／ｇ

＜０．６

表３通用型（模塑品）技术要求

项目

单位

性能指标

１０Ｍ

１５Ｍ

２０Ｍ

２５Ｍ

３０Ｍ

３５Ｍ

４０Ｍ

４５Ｍ

５０％相对形变的压缩应力

ｋＰａ

＞６５０

＞３０

＞２４０

＞２５

＞１６５

＞１５０

＞１４０

＞１２０

２

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表４功能型（模塑品）技术要求

项目

单位

性能指标

１０Ｍ

１５Ｍ

２０Ｍ

２５Ｍ

３０Ｍ

３５Ｍ

４０Ｍ

４５Ｍ

燃烧特性ａ

ｍｍ／ｍｉｎ

≤８０

≤１０

挥发性有机物及醛酮物质ａ

μｇ／ｍ３

苯≤５０、甲苯≤６０、乙苯≤１０、二甲苯≤１０、苯乙烯≤１０、甲醛≤１０、

乙醛≤３０、丙烯醛≤３０、ＴＶＯＣ（Ｃ６Ｃ１６）≤１００

ａ仅适用于汽车内饰材料。

６试验方法

６．１状态调节

试验样品应自生产之日起在自然条件下放置５ｄ进行测试。试验前应进行状态调节，除试验方法中有特殊规定外，试验环境和试样状态调节按ＧＢ／Ｔ２９１８—２０１８放入中２３／５０二级环境条件进行，状态调节时间不应少于８ｈ。

６．２外观

在自然光线下目测。

６．３堆积密度

按照附录Ｂ进行试验。

６．４模塑品表观密度

按照ＧＢ／Ｔ６３４３—２０９规定进行，试样尺寸（１０±１）ｍｍ×（１０±１）ｍｍ×（５０±１）ｍｍ，试样数量

５个。模塑品表观密度取５个试样试验结果的算术平均值。

６．５尺寸标准差

按照附录Ｃ进行试验。

６．６灰分

随机取相同规格的ＰＰＥ珠粒０．５ｇ～１．５ｇ，使其均匀分布在坩埚内，按照ＧＢ／Ｔ９３４５．１—２０８中

５．３方法Ａ（直接煅烧）进行试验。

６．７热焓值标准差

按照附录Ｄ进行试验。

６．８５０％压缩应力

将ＰＰＥ珠粒进行预压、模塑成型（工艺条件参见附录Ａ），制得ＥＰＰ模塑品，按照ＧＢ／Ｔ８１３—２０２０规定进行，相对形变为５０％时的压缩应力。试样尺寸为（１０±１）ｍｍ×（１０±１）ｍｍ×（５０±１）ｍｍ，

３

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试样数量为５个，以５ｍｍ／ｍｉｎ的速率压缩试样。压缩应力取５个试样试验结果的算术平均值。

６．９表面电阻率

将ＰＰＥ珠粒进行预压、模塑成型（工艺条件参见附录Ａ），制得ＥＰＰ模塑品，按照ＧＢ／Ｔ３１８３８．３—

２０１９中规定的固体表面电阻率的试验方法进行试验。

６．１０燃烧特性

将ＰＥ珠粒进行预压、模塑成型（工艺条件参见附录Ａ），制得ＥＰ模塑品，裁切尺寸为（３５６±１）ｍｍ×

（１０±１）ｍｍ×（１３±１）ｍｍ的标准试样５个，按照ＧＢ８４１０—２０６规定进行试验。燃烧结果取５个试样试验结果最大值。

６．１ 挥发性有机化合物

将ＰＰＥ珠粒进行预压、模塑成型（工艺条件参见附录Ａ），制得ＥＰＰ模塑品，裁取２０ｇ置于１０Ｌ采样袋中，在６０℃下加热２ｈ后采集采样袋中的气体（苯系物采集流量１０ｍＬ／ｍｉｎ，采集１０ｍｉｎ；醛酮物采集流量５０ｍＬ／ｍｉｎ，采集４ｍｉｎ），按照ＨＪ／Ｔ４０—２０７中的附录Ｂ和附录Ｃ分别进行苯系物和醛酮物的分析测试。

７检验规则

７．１组批

同一规格的产品数量不超过１５０ｋｇ为一批。

７．２检验分类

７．２．１检验分为出厂检验和型式检验。

７．２．２出厂检验项目：珠粒外观、堆积密度。

７．２．３型式检验项目为第５章规定的全部项目。有下列情况之一时，应进行型式检验：

ａ）新产品或老产品转厂生产的试制定型检验；

ｂ）批产后，如材料、工艺有较大改变，可能影响产品质量及性能时；

ｃ）正式生产时，定期或积累一定产量后，应周期性（半年）进行一次检验；

ｄ）产品长期停产后，恢复生产时；

ｅ）客户提出进行型式检验要求时。

７．３判定规则

７．３．１出厂检验的判定

出厂检验时，从该批产品中随机取样，任何一项不合格时应重新从原批中双倍取样，对不合格项目进行复验，复验结果仍不合格时整批为不合格品。

７．３．２型式检验的判定

４从工厂仓库的合格品中随机抽取样品，按第６章规定的试验方法进行检验。如果检验结果全部符

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合第５章的规定，则该批产品为合格品。若有任意１项不合格，应对不合格项目进行复检，复检结果仍不合格，则判整批产品为不合格品。

８标志、包装、运输和贮存

８．１标志

产品出厂时应附有产品合格证，并标明有产品名称、商标、企业名称、详细地址、产品标记、生产日期、批号。

８．２包装

产品包装由供需双方协商决定。

８．３运输

运输中应远离火源、热源和化学溶剂，避免日光曝晒，风吹雨淋，并应避免重压和其他机械损伤。

８．４贮存

产品应按类别、规格分别堆放，库房应保持干燥通风。贮存中应远离火源、热源和化学溶剂，避免日光曝晒，风吹雨淋，并应避免长期受重压和其他机械损伤。

５

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附 录犃

（资料性）

模塑成型的方法

犃．１概述

本附录给出了利用发泡聚丙烯模塑成型机进行ＰＰＥ珠粒模塑成型的试验方法。

犃．２原理

利用蒸汽将预压后的ＰＰＥ珠粒注入到模具中进行加热、表皮融化、粘结成构件。

犃．３仪器

成型仪器为全自动发泡聚丙烯模塑成型机，可结合不同的模具进行各种构件的成型制备。

犃．４操作步骤

犃．４．１选取若干重量同规格的ＰＰＥ珠粒样品。

犃．４．２将样品首先置于预压罐中利用压缩空气预压，预压过程如下：用６ｈ～８ｈ，由０ＭＰａ升至０．４ＭＰａ～０．５ＭＰａ；后用２ｈ～３ｈ由０．４ＭＰａ～０．５ＭＰａ降至０．１ＭＰａ～０．２ＭＰａ，并保持压力大于１ｈ，直至开始进行模塑成型；冬季可将保压压力适当提高到０．２ＭＰａ～０．３ＭＰａ。

犃．４．３模塑成型

犃．４．３．１成型机预处理：首先，手动“固模水冷”“移模水冷”，清洗模具；其次，手动“固模蒸汽”“移模蒸汽”，预热模具；最后，再次“固模水冷”“移模水冷”，冷却模具。

犃．４．３．２成型流程按照如下步骤进行：进料→预热→固模、移模单面加热→固模、移模双面加热→保温

→水冷却→空气冷却→真空冷却→脱模。

犃．４．３．３后处理：将脱模制备的制件放入７０℃～８０℃的烘房中进行８ｈ～１０ｈ的烘干定型，定型结束，务必让烘房自然冷却至常温后，取出制件。

犃．４．３．４制件熟化度检验：对单个取出烘房制件选取任意２个位置进行机械破坏，观察断面，如发现所有珠粒均完全粘结，无法用手剥离，则判定完全熟化，可用于后续性能测试，反之则判定不合格，重新模塑成型，直至熟化度１０％。

６

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犅．１概述

附 录犅

（规范性）

犘犘犈珠粒堆积密度测试方法

本附录规定了利用电子天平结合固定体积量杯测试ＰＰＥ珠粒堆积密度的方法。

犅．２原理

利用电子天平对单位体积的ＰＰＥ珠粒进行称量。

犅．３仪器

电子天平（精确度千分之一）。

犅．４操作步骤

犅．４．１将电子天平放置于没有震动、平稳的平台上。

犅．４．２将１Ｌ的标准容器（直径１０６ｍｍ±１ｍｍ）放置于电子天平上，待稳定后，进行归“０”操作（去皮）。

犅．４．３用容器收集ＰＰＥ珠粒置于漏斗内，将标准容器置于漏斗正下方，待装满并溢出之后，用平尺沿杯口平行移除多余珠粒。

七七

犅．４．４将装满珠粒的标准容器放置于电子天平上，进行读数，即为珠粒堆积密度，单位为ｇ／Ｌ，亦可换算成ｋｇ／ｍ３。ＰＰＥ珠粒的取样过程如图Ｂ．１所示。

图犅．１犘犘犈珠粒取样过程

７

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犆．１概述

附 录犆

（规范性）

犘犘犈珠粒尺寸标准差的测试方法

本附录规定了ＰＰＥ珠粒尺寸标准差的测试方法。

犆．２原理

采用ＧＢ／Ｔ２１３８９—２０８对游标卡尺进行检验校正，利用游标卡尺对不同外观形状的ＰＰＥ珠粒进行对角线长度的测量（测量时，珠粒不应因受力而发生变形），记为犱；随机抽取测量定量ＰＰＥ珠粒，求其平均值，记为犱；按照标准差计算公式进行计算，即得尺寸标准差狊。

犆．３仪器

游标卡尺。

犆．４操作步骤

犆．４．１样品珠粒的形状

ＰＰＥ珠粒的形状有两种，椭球状和长方体状（米粒状），见图Ｃ．１。

图犆．１犘犘犈珠粒形状

犆．４．２标准差的测试方法

随机取相同倍率的ＰＰＥ珠粒２０颗，利用游标卡尺（精度为０．０１ｍｍ）分别对其进行对角线（犱）测量，记为犱１，犱２，犱３，…，犱１９，犱２０，求其平均值，记为犱，按照如下公式计算。

平均值：

标准差：

槡

犱１＋犱２＋犱３＋…＋犱１９＋犱２０

犱＝

２０

狊＝ （犱－犱１）２＋（犱－犱２）２＋（犱－犱３）２＋…＋（犱－犱１９）２＋（犱－犱２０）２

２０

８

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犇．１概述

附 录犇

（规范性）

珠粒热焓值标准差的测量方法

本附录规定了测量ＰＰＥ珠粒热焓值标准差的方法。

犇．２原理

利用差示扫描量热仪（ＤＳＣ）对ＰＰＥ珠粒进行热分析，针对高温峰进行焓值计算即得珠粒热焓值，将不同ＰＰＥ珠粒的热焓值进行标准差公式的计算，即得珠粒热焓值标准差狊