GB∕T 40921-2021 發(fā)泡聚丙烯（PP-E）珠粒

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中 華 人 民 共 和 國(guó) 國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn)

犌犅／犜４０９２１—２０２１

發(fā)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發(fā)布 ２０２０６０１實(shí)施

發(fā)布

國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

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前 言

本文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—２０２０《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第１部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。

請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。

本文件由全國(guó)塑料制品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（ＳＡＣ／ＴＣ４８）歸口。

本文件起草單位：無(wú)錫會(huì)通輕質(zhì)材料股份有限公司、北京工商大學(xué)、江南大學(xué)、南京給力新材料有限公司、常州市華奧泡塑新材料有限公司、華東理工大學(xué)、北京化工大學(xué)、浙江大學(xué)、四川大學(xué)。

本文件主要起草人：何若虛、朱民、周洪福、倪忠斌、陳明清、朱家道、姚偉平、趙玲、劉濤、何亞?wèn)|、曹、廖霞、曾佳、劉緩緩、王向東、葉志殷。

Ⅰ

１范圍

發(fā)泡聚丙烯（犘犘犈）珠粒

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本文件規(guī)定了發(fā)泡聚丙烯（ＰＰＥ）珠粒的產(chǎn)品分類(lèi)，要求，試驗(yàn)方法，檢驗(yàn)規(guī)則，標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存。

本文件適用于以聚丙烯及其共聚物為主要原料，添加成核劑，采用物理發(fā)泡劑制得的具有一定尺寸和形狀的發(fā)泡聚丙烯珠粒。

２規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

ＧＢ／Ｔ２９１８—２０１８塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境ＧＢ／Ｔ６３４３—２０９泡沫塑料及橡膠表觀密度的測(cè)定ＧＢ８４１０—２０６汽車(chē)內(nèi)飾材料的燃燒特性ＧＢ／Ｔ８１３—２０２０硬質(zhì)泡沫塑料壓縮性能的測(cè)定ＧＢ／Ｔ９３４５．１—２０８塑料灰分的測(cè)定第１部分：通用方法ＧＢ／Ｔ１３４６４—２０８物質(zhì)熱穩(wěn)定性的熱分析試驗(yàn)方法ＧＢ／Ｔ２１３８９—２０８游標(biāo)、帶表和數(shù)顯卡尺

ＧＢ／Ｔ３１８３８．３—２０１９固體絕緣材料介電和電阻特性第３部分：電阻特性（ＤＣ方法）表面電

阻和表面電阻率

ＨＪ／Ｔ４０—２０７車(chē)內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物和醛酮類(lèi)物質(zhì)采樣測(cè)定方法

３術(shù)語(yǔ)和定義

本文件沒(méi)有需要界定的術(shù)語(yǔ)和定義。

４分類(lèi)

４．１類(lèi)別

４．１．１按照特性可以分為２類(lèi)：通用型（Ｔ）、功能型（Ｇ）；功能型包含抗靜電型（ＧＫ）、阻燃型（ＧＺ）２類(lèi)。４．１．２按照珠粒堆積密度和模塑品表觀密度（模塑成型方法參見(jiàn)附錄Ａ）大小均分為８種基本規(guī)格，見(jiàn)表１。

４．２產(chǎn)品標(biāo)記

４．２．１標(biāo)記方法

產(chǎn)品名稱(chēng)類(lèi)別珠粒堆積密度模塑品表觀密度本文件編號(hào)

１

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４．２．２標(biāo)記示例

類(lèi)別為通用型，珠粒堆積密度在４２ｋｇ／ｍ３～５３ｋｇ／ｍ３和模塑品表觀密度４２ｋｇ／ｍ３～５３ｋｇ／ｍ３的發(fā)泡聚丙烯珠粒表示為：ＰＰＥ珠粒Ｔ１５Ｐ１５ＭＧＢ／Ｔ４０９２１。

表１犘犘犈珠粒和模塑品的分類(lèi)

珠粒類(lèi)別

堆積密度／（ｋｇ／ｍ３）

模塑品類(lèi)別

模塑品表觀密度／（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外觀：顏色均勻，無(wú)明顯油漬、雜質(zhì)等缺陷。

５．２通用型應(yīng)滿(mǎn)足表２和表３的技術(shù)要求。

５．３抗靜電型通用型的基礎(chǔ)上，模塑品表面電阻率在１０９Ω～１０１２Ω。

５．４阻燃型應(yīng)滿(mǎn)足表２、表３和表４的技術(shù)要求。

表２通用型（珠粒）技術(shù)要求

項(xiàng)目

單位

性能指標(biāo)

１０Ｐ

１５Ｐ

２０Ｐ

２５Ｐ

３０Ｐ

３５Ｐ

４０Ｐ

４５Ｐ

顆粒尺寸標(biāo)準(zhǔn)差

ｍｍ

＜０．１４

＜０．１６

＜０．１８

＜０．２１

＜０．２３

＜０．２６

＜０．２７

＜０．２９

灰分

％

≤０．３５

熱焓值標(biāo)準(zhǔn)差

Ｊ／ｇ

＜０．６

表３通用型（模塑品）技術(shù)要求

項(xiàng)目

單位

性能指標(biāo)

１０Ｍ

１５Ｍ

２０Ｍ

２５Ｍ

３０Ｍ

３５Ｍ

４０Ｍ

４５Ｍ

５０％相對(duì)形變的壓縮應(yīng)力

ｋＰａ

＞６５０

＞３０

＞２４０

＞２５

＞１６５

＞１５０

＞１４０

＞１２０

２

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表４功能型（模塑品）技術(shù)要求

項(xiàng)目

單位

性能指標(biāo)

１０Ｍ

１５Ｍ

２０Ｍ

２５Ｍ

３０Ｍ

３５Ｍ

４０Ｍ

４５Ｍ

燃燒特性ａ

ｍｍ／ｍｉｎ

≤８０

≤１０

揮發(fā)性有機(jī)物及醛酮物質(zhì)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僅適用于汽車(chē)內(nèi)飾材料。

６試驗(yàn)方法

６．１狀態(tài)調(diào)節(jié)

試驗(yàn)樣品應(yīng)自生產(chǎn)之日起在自然條件下放置５ｄ進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)，除試驗(yàn)方法中有特殊規(guī)定外，試驗(yàn)環(huán)境和試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)按ＧＢ／Ｔ２９１８—２０１８放入中２３／５０二級(jí)環(huán)境條件進(jìn)行，狀態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)間不應(yīng)少于８ｈ。

６．２外觀

在自然光線下目測(cè)。

６．３堆積密度

按照附錄Ｂ進(jìn)行試驗(yàn)。

６．４模塑品表觀密度

按照ＧＢ／Ｔ６３４３—２０９規(guī)定進(jìn)行，試樣尺寸（１０±１）ｍｍ×（１０±１）ｍｍ×（５０±１）ｍｍ，試樣數(shù)量

５個(gè)。模塑品表觀密度取５個(gè)試樣試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值。

６．５尺寸標(biāo)準(zhǔn)差

按照附錄Ｃ進(jìn)行試驗(yàn)。

６．６灰分

隨機(jī)取相同規(guī)格的ＰＰＥ珠粒０．５ｇ～１．５ｇ，使其均勻分布在坩堝內(nèi)，按照ＧＢ／Ｔ９３４５．１—２０８中

５．３方法Ａ（直接煅燒）進(jìn)行試驗(yàn)。

６．７熱焓值標(biāo)準(zhǔn)差

按照附錄Ｄ進(jìn)行試驗(yàn)。

６．８５０％壓縮應(yīng)力

將ＰＰＥ珠粒進(jìn)行預(yù)壓、模塑成型（工藝條件參見(jiàn)附錄Ａ），制得ＥＰＰ模塑品，按照ＧＢ／Ｔ８１３—２０２０規(guī)定進(jìn)行，相對(duì)形變?yōu)椋担埃r(shí)的壓縮應(yīng)力。試樣尺寸為（１０±１）ｍｍ×（１０±１）ｍｍ×（５０±１）ｍｍ，

３

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試樣數(shù)量為５個(gè)，以５ｍｍ／ｍｉｎ的速率壓縮試樣。壓縮應(yīng)力?。祩€(gè)試樣試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值。

６．９表面電阻率

將ＰＰＥ珠粒進(jìn)行預(yù)壓、模塑成型（工藝條件參見(jiàn)附錄Ａ），制得ＥＰＰ模塑品，按照ＧＢ／Ｔ３１８３８．３—

２０１９中規(guī)定的固體表面電阻率的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)。

６．１０燃燒特性

將ＰＥ珠粒進(jìn)行預(yù)壓、模塑成型（工藝條件參見(jiàn)附錄Ａ），制得ＥＰ模塑品，裁切尺寸為（３５６±１）ｍｍ×

（１０±１）ｍｍ×（１３±１）ｍｍ的標(biāo)準(zhǔn)試樣５個(gè)，按照ＧＢ８４１０—２０６規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。燃燒結(jié)果?。祩€(gè)試樣試驗(yàn)結(jié)果最大值。

６．１ 揮發(fā)性有機(jī)化合物

將ＰＰＥ珠粒進(jìn)行預(yù)壓、模塑成型（工藝條件參見(jiàn)附錄Ａ），制得ＥＰＰ模塑品，裁?。玻埃缰糜冢保埃滩蓸哟校冢叮啊嫦录訜幔玻韬蟛杉蓸哟械臍怏w（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中的附錄Ｂ和附錄Ｃ分別進(jìn)行苯系物和醛酮物的分析測(cè)試。

７檢驗(yàn)規(guī)則

７．１組批

同一規(guī)格的產(chǎn)品數(shù)量不超過(guò)１５０ｋｇ為一批。

７．２檢驗(yàn)分類(lèi)

７．２．１檢驗(yàn)分為出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)。

７．２．２出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目：珠粒外觀、堆積密度。

７．２．３型式檢驗(yàn)項(xiàng)目為第５章規(guī)定的全部項(xiàng)目。有下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)：

ａ）新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型檢驗(yàn)；

ｂ）批產(chǎn)后，如材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量及性能時(shí)；

ｃ）正式生產(chǎn)時(shí)，定期或積累一定產(chǎn)量后，應(yīng)周期性（半年）進(jìn)行一次檢驗(yàn)；

ｄ）產(chǎn)品長(zhǎng)期停產(chǎn)后，恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)；

ｅ）客戶(hù)提出進(jìn)行型式檢驗(yàn)要求時(shí)。

７．３判定規(guī)則

７．３．１出廠檢驗(yàn)的判定

出廠檢驗(yàn)時(shí)，從該批產(chǎn)品中隨機(jī)取樣，任何一項(xiàng)不合格時(shí)應(yīng)重新從原批中雙倍取樣，對(duì)不合格項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)結(jié)果仍不合格時(shí)整批為不合格品。

７．３．２型式檢驗(yàn)的判定

４從工廠倉(cāng)庫(kù)的合格品中隨機(jī)抽取樣品，按第６章規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)。如果檢驗(yàn)結(jié)果全部符

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合第５章的規(guī)定，則該批產(chǎn)品為合格品。若有任意１項(xiàng)不合格，應(yīng)對(duì)不合格項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)檢，復(fù)檢結(jié)果仍不合格，則判整批產(chǎn)品為不合格品。

８標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存

８．１標(biāo)志

產(chǎn)品出廠時(shí)應(yīng)附有產(chǎn)品合格證，并標(biāo)明有產(chǎn)品名稱(chēng)、商標(biāo)、企業(yè)名稱(chēng)、詳細(xì)地址、產(chǎn)品標(biāo)記、生產(chǎn)日期、批號(hào)。

８．２包裝

產(chǎn)品包裝由供需雙方協(xié)商決定。

８．３運(yùn)輸

運(yùn)輸中應(yīng)遠(yuǎn)離火源、熱源和化學(xué)溶劑，避免日光曝曬，風(fēng)吹雨淋，并應(yīng)避免重壓和其他機(jī)械損傷。

８．４貯存

產(chǎn)品應(yīng)按類(lèi)別、規(guī)格分別堆放，庫(kù)房應(yīng)保持干燥通風(fēng)。貯存中應(yīng)遠(yuǎn)離火源、熱源和化學(xué)溶劑，避免日光曝曬，風(fēng)吹雨淋，并應(yīng)避免長(zhǎng)期受重壓和其他機(jī)械損傷。

５

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附 錄犃

（資料性）

模塑成型的方法

犃．１概述

本附錄給出了利用發(fā)泡聚丙烯模塑成型機(jī)進(jìn)行ＰＰＥ珠粒模塑成型的試驗(yàn)方法。

犃．２原理

利用蒸汽將預(yù)壓后的ＰＰＥ珠粒注入到模具中進(jìn)行加熱、表皮融化、粘結(jié)成構(gòu)件。

犃．３儀器

成型儀器為全自動(dòng)發(fā)泡聚丙烯模塑成型機(jī)，可結(jié)合不同的模具進(jìn)行各種構(gòu)件的成型制備。

犃．４操作步驟

犃．４．１選取若干重量同規(guī)格的ＰＰＥ珠粒樣品。

犃．４．２將樣品首先置于預(yù)壓罐中利用壓縮空氣預(yù)壓，預(yù)壓過(guò)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，并保持壓力大于１ｈ，直至開(kāi)始進(jìn)行模塑成型；冬季可將保壓壓力適當(dāng)提高到０．２ＭＰａ～０．３ＭＰａ。

犃．４．３模塑成型

犃．４．３．１成型機(jī)預(yù)處理：首先，手動(dòng)“固模水冷”“移模水冷”，清洗模具；其次，手動(dòng)“固模蒸汽”“移模蒸汽”，預(yù)熱模具；最后，再次“固模水冷”“移模水冷”，冷卻模具。

犃．４．３．２成型流程按照如下步驟進(jìn)行：進(jìn)料→預(yù)熱→固模、移模單面加熱→固模、移模雙面加熱→保溫

→水冷卻→空氣冷卻→真空冷卻→脫模。

犃．４．３．３后處理：將脫模制備的制件放入７０℃～８０℃的烘房中進(jìn)行８ｈ～１０ｈ的烘干定型，定型結(jié)束，務(wù)必讓烘房自然冷卻至常溫后，取出制件。

犃．４．３．４制件熟化度檢驗(yàn)：對(duì)單個(gè)取出烘房制件選取任意２個(gè)位置進(jìn)行機(jī)械破壞，觀察斷面，如發(fā)現(xiàn)所有珠粒均完全粘結(jié)，無(wú)法用手剝離，則判定完全熟化，可用于后續(xù)性能測(cè)試，反之則判定不合格，重新模塑成型，直至熟化度１０％。

６

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犅．１概述

附 錄犅

（規(guī)范性）

犘犘犈珠粒堆積密度測(cè)試方法

本附錄規(guī)定了利用電子天平結(jié)合固定體積量杯測(cè)試ＰＰＥ珠粒堆積密度的方法。

犅．２原理

利用電子天平對(duì)單位體積的ＰＰＥ珠粒進(jìn)行稱(chēng)量。

犅．３儀器

電子天平（精確度千分之一）。

犅．４操作步驟

犅．４．１將電子天平放置于沒(méi)有震動(dòng)、平穩(wěn)的平臺(tái)上。

犅．４．２將１Ｌ的標(biāo)準(zhǔn)容器（直徑１０６ｍｍ±１ｍｍ）放置于電子天平上，待穩(wěn)定后，進(jìn)行歸“０”操作（去皮）。

犅．４．３用容器收集ＰＰＥ珠粒置于漏斗內(nèi)，將標(biāo)準(zhǔn)容器置于漏斗正下方，待裝滿(mǎn)并溢出之后，用平尺沿杯口平行移除多余珠粒。

七七

犅．４．４將裝滿(mǎn)珠粒的標(biāo)準(zhǔn)容器放置于電子天平上，進(jìn)行讀數(shù)，即為珠粒堆積密度，單位為ｇ／Ｌ，亦可換算成ｋｇ／ｍ３。ＰＰＥ珠粒的取樣過(guò)程如圖Ｂ．１所示。

圖犅．１犘犘犈珠粒取樣過(guò)程

７

犌犅／犜４０９２１—２０２１

犆．１概述

附 錄犆

（規(guī)范性）

犘犘犈珠粒尺寸標(biāo)準(zhǔn)差的測(cè)試方法

本附錄規(guī)定了ＰＰＥ珠粒尺寸標(biāo)準(zhǔn)差的測(cè)試方法。

犆．２原理

采用ＧＢ／Ｔ２１３８９—２０８對(duì)游標(biāo)卡尺進(jìn)行檢驗(yàn)校正，利用游標(biāo)卡尺對(duì)不同外觀形狀的ＰＰＥ珠粒進(jìn)行對(duì)角線長(zhǎng)度的測(cè)量（測(cè)量時(shí)，珠粒不應(yīng)因受力而發(fā)生變形），記為犱；隨機(jī)抽取測(cè)量定量ＰＰＥ珠粒，求其平均值，記為犱；按照標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即得尺寸標(biāo)準(zhǔn)差狊。

犆．３儀器

游標(biāo)卡尺。

犆．４操作步驟

犆．４．１樣品珠粒的形狀

ＰＰＥ珠粒的形狀有兩種，橢球狀和長(zhǎng)方體狀（米粒狀），見(jiàn)圖Ｃ．１。

圖犆．１犘犘犈珠粒形狀

犆．４．２標(biāo)準(zhǔn)差的測(cè)試方法

隨機(jī)取相同倍率的ＰＰＥ珠粒２０顆，利用游標(biāo)卡尺（精度為０．０１ｍｍ）分別對(duì)其進(jìn)行對(duì)角線（犱）測(cè)量，記為犱１，犱２，犱３，…，犱１９，犱２０，求其平均值，記為犱，按照如下公式計(jì)算。

平均值：

標(biāo)準(zhǔn)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

犌犅／犜４０９２１—２０２１

犇．１概述

附 錄犇

（規(guī)范性）

珠粒熱焓值標(biāo)準(zhǔn)差的測(cè)量方法

本附錄規(guī)定了測(cè)量ＰＰＥ珠粒熱焓值標(biāo)準(zhǔn)差的方法。

犇．２原理

利用差示掃描量熱儀（ＤＳＣ）對(duì)ＰＰＥ珠粒進(jìn)行熱分析，針對(duì)高溫峰進(jìn)行焓值計(jì)算即得珠粒熱焓值，將不同ＰＰＥ珠粒的熱焓值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差公式的計(jì)算，即得珠粒熱焓值標(biāo)準(zhǔn)差狊