GB/T 40921-2021 发泡聚丙烯（PP-E）珠粒

　　ICS 83 . 100 CCS G 32

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 40921—2021

　　发泡聚丙烯(PP-E)珠粒

　　Expandedpolypropylene(PP-E)beads

　　2021-1 1-26 发布 2022-06-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 40921—202 1

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 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/TC 48)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、曹堃、廖霞、曾佳、刘缓缓、王向东、叶志殷。

　　GB/T 40921—202 1

　　发泡聚丙烯(PP-E)珠粒

　　1 范围

　　本文件规定了发泡聚丙烯(PP-E)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/T 2918—2018 塑料 试样状态调节和试验的标准环境

　　GB/T 6343—2009 泡沫塑料及橡胶 表观密度的测定

　　GB 8410—2006 汽车内饰材料的燃烧特性

　　GB/T 8813—2020 硬质泡沫塑料 压缩性能的测定

　　GB/T 9345 . 1—2008 塑料 灰分的测定 第 1 部分：通用方法

　　GB/T 13464—2008 物质热稳定性的热分析试验方法

　　GB/T 21389—2008 游标、带表和数显卡尺

　　GB/T 31838 . 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/T 400—2007 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

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　　4 . 2 . 2 标记示例

　　类别为通用型，珠粒堆积密度在 42 kg/m3 ~53 kg/m3 和模塑品表观密度 42 kg/m3 ~53 kg/m3 的

　　发泡聚丙烯珠粒表示为：PP-E珠粒-T-15P-15M-GB/T 40921 。

　　表 1 PP-E珠粒和模塑品的分类

　　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 109 Ω~1012 Ω。

　　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

　　表 3 通用型(模塑品)技术要求

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　　表 4 功能型(模塑品)技术要求

　　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 5 d 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/T 2918—2018 放入中 23/50 二级环境条件进行，状

　　态调节时间不应少于 8 h。

　　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/T 6343—2009 规定进行，试样尺寸(100±1) mm×( 100±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 PP-E珠粒 0.5 g~1.5 g,使其均匀分布在坩埚内，按照 GB/T 9345. 1—2008 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 . 8 50%压缩应力

　　将 PP-E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/T 8813 — 2020 规定进行，相对形变为 50%时的压缩应力。 试样尺寸为(100±1) mm×( 100±1) mm×( 50±1) mm,

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　　试样数量为 5 个，以 5 mm/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 PP-E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/T 31838 . 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 PP-E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，裁切尺寸为(356±1) mm× (100±1) mm×(13±1) mm 的标准试样 5 个，按照 GB 8410—2006 规定进行试验。燃烧结果取 5 个试

　　样试验结果最大值。

　　6 . 1 1 挥发性有机化合物

　　将 PP-E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 20 g 置于 10 L采样袋中，在 60 ℃下加热 2 h后采集采样袋中的气体(苯系物采集流量 100 mL/min,采集 10 min;醛酮物采集流量 500 mL/ min,采集 4 min) ,按照 HJ/ T 400—2007 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 1 500 kg 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

　　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。

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　　附 录 A

　　(资料性)

　　模塑成型的方法

　　A.1 概述

　　本附录给出了利用发泡聚丙烯模塑成型机进行 PP-E珠粒模塑成型的试验方法。

　　A.2 原理

　　利用蒸汽将预压后的 PP-E珠粒注入到模具中进行加热、表皮融化、粘结成构件。

　　A.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。

　　A.4 操作步骤

　　A.4 . 1 选取若干重量同规格的 PP-E珠粒样品。

　　A.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 6 h~ 8 h, 由 0 MPa 升至

　　0.4 MPa~0.5 MPa;后用 2 h~3 h 由 0.4 MPa~0.5 MPa 降至 0. 1 MPa~0.2 MPa,并保持压力大于1 h, 直至开始进行模塑成型;冬季可将保压压力适当提高到 0.2 MPa~0.3 MPa。

　　A.4 . 3 模塑成型

　　A.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。

　　A.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。

　　A.4.3.3 后处理：将脱模制备的制件放入 70 ℃ ~80 ℃的烘房中进行 8 h~10 h 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。

　　A.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 100% 。

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　　附 录 B

　　(规范性)

　　PP-E珠粒堆积密度测试方法

　　B.1 概述

　　本附录规定了利用电子天平结合固定体积量杯测试 PP-E珠粒堆积密度的方法。

　　B.2 原理

　　利用电子天平对单位体积的 PP-E珠粒进行称量。

　　B.3 仪器

　　电子天平(精确度千分之一)。

　　B.4 操作步骤

　　B.4 . 1 将电子天平放置于没有震动、平稳的平台上。

　　B.4.2 将 1 L 的标准容器(直径 106 mm±1 mm)放置于电子天平上，待稳定后，进行归“0”操作(去皮)。

　　B.4 . 3 用容器收集 PP-E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。

　　B.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 。PP-E珠粒的取样过程如图 B.1 所示。

　　图 B.1 PP-E珠粒取样过程

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　　附 录 C

　　(规范性)

　　PP-E 珠粒尺寸标准差的测试方法

　　C.1 概述

　　本附录规定了 PP-E珠粒尺寸标准差的测试方法。

　　C.2 原理

　　采用 GB/T 21389—2008 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 PP-E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 d;随机抽取测量定量 PP-E 珠粒，求其平均值，记为 d;按照标准差计算公式进行计算，即得尺寸标准差 s。

　　C.3 仪器

　　游标卡尺。

　　C.4 操作步骤

　　C.4 . 1 样品珠粒的形状

　　PP-E珠粒的形状有两种，椭球状和长方体状(米粒状)，见图 C. 1 。

　　图 C.1 PP-E珠粒形状

　　C.4 .2 标准差的测试方法

　　随机取相同倍率的 PP-E珠粒 20 颗，利用游标卡尺(精度为 0.01 mm)分别对其进行对角线(d)测量，记为 d1 ,d2 ,d3 , … ,d19 ,d20 ,求其平均值，记为 d，按照如下公式计算。

　　平均值：

　　d1 + d2 + d3 + … + d19 + d20

　　d= 20

　　标准差：

　　(d-d1) 2 +(d-d2) 2 +(d-d3) 2 + … +(d-d19) 2 +(d-d20) 2

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　　附 录 D

　　(规范性)

　　珠粒热焓值标准差的测量方法

　　D.1 概述

　　本附录规定了测量 PP-E珠粒热焓值标准差的方法。

　　D.2 原理

　　利用差示扫描量热仪(DSC)对 PP-E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 PP-E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 s。

　　D.3 仪器

　　差示扫描量热仪(DSC) 。

　　D.4 操作步骤

　　D.4 . 1 仪器校正

　　按照 GB/T 13464—2008 中的附录 A方法对 DSC进行校正。

　　D.4 . 2 试样制作

　　D.4.2. 1 取 100 颗以上的 PP-E珠粒干燥，从中称取 0.9 mg~2.0 mg 的 PP-E珠粒样品，将其置于铝坩

　　埚内待测。

　　D.4 . 2 . 2 将试样和参比物(坩埚)分别放入对应的样品室中。

　　D.4.2.3 控制升温速率为 10 ℃ /min,从室温升至 180 ℃ ,得到热分析曲线。

　　D.4 . 3 试验结果

　　D.4 . 3 . 1 热分析曲线为双峰或三峰曲线，横坐标为温度，纵坐标为热流，确定焓变起止点进行积分。 D.4 . 3 . 2 根据热流曲线的积分面积得到珠粒总焓值。

　　D.4 . 3 . 3 在高温峰与低温峰之间一段平滑的曲线上取中间温度或连续点温度(如高低温峰之间是非平滑曲线，取最低谷对应的温度。 暂不考虑三峰存在时中间取值的情况)，以此温度为起始温度，高温峰后曲线开始平滑时的温度为结束温度，再次对高温峰进行积分，即得到珠粒的高温峰焓值，此焓值即为热焓值 D，如图 D. 1 所示。

　　D.4 . 4 标准差计算

　　进行 5 次测试，热焓值分别为 D1 、D2 、D3 、D4 、D5 ,按照如下公式计算：

　　平均值：

　　标准差：

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　　(D- D1) 2 +(D- D2) 2 +(D- D3) 2 +(D- D4) 2 +(D- D5) 2

　　图 D.1 热分析曲线