发泡聚丙烯(PP-E)珠粒-编制说明

《发泡聚丙烯（PP-E）珠粒》编制说明
（征求意见稿）
一、工作简况
1 任务来源
本项目是根据国家标准化管理委员会关于下达第一批推荐性国家标准计划的通知（国标委发[2019]年11号），计划编号2019-0975-T-607，项目名称“发泡聚丙烯（PP-E）珠粒”进行制定，主要起草单位：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，计划应完成时间2020年3月25日。

2 主要工作过程
（1）起草（草案、论证）阶段：2019年3月无锡会通轻质材料股份有限公司接到国家标准化管理委员会文件《关于下达第一批推荐性国家标准计划的通知》，承担《发泡聚丙烯（PP-E）珠粒》国家标准制定的工作。

无锡会通轻质材料股份有限公司组织人员于2019年4月成立了标准制定起草小组。

起草小组广泛收集并详细分析、研究了国内外相关标准资料，对发泡聚丙烯（PP-E）珠粒的历史、生产、市场等情况作了深入的调研，为标准制定积累相关材料。

2019年4月25日，在浙江杭州召开了第一次工作组会议，无锡会通轻质材料股份有限公司贾志文、曾佳、刘缓缓，北京工商大学王向东、陈倩、周洪福、叶志殷，江南大学倪忠斌、陈明清，南京给力新材料有限公司朱家道，常州华奥泡塑新材料有限公司姚伟平，华东理工大学赵玲、刘涛，北京化工大学信春玲，浙江大学曹堃，四川大学廖霞参加会议。

与会代表充分讨论了行业现状和技术情况，拟定了标准初稿。

会议明确指出初稿中需要改进的问题：（1）增加英文标题及ICS号。

（2）进一步明确了标准的适用范围，具体如下：“本标准适用于以聚丙烯为主要原料，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。

”（3）对标准中产品的分类进行了重新划分，具体如下：“按照特性可以分为两类：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）根据分类的不同对，对产品的规格和标识重新进行了
规定。

解决了表1（PP-E珠粒基本规格）中堆积密度范围重叠的问题。

（5）经起草组成员商议，根据产品分类以及生产和应用要求，对PP-E珠粒的外观要求、检测指标等进行了调整，增加了力学性能要求，卫生指标等。

（6）明确PP-E珠粒的性能测试方法，包括平均泡孔尺寸、灰分残留、珠粒热焓值标准差、VOC 气味、压缩性能等。

2019年5-8月，主要进行了关于市场上发泡聚丙烯（PP-E）珠粒的样品搜集工作，由于样品的种类和型号较多，耗时较长。

并对搜集到的市场上的发泡聚丙烯（PP-E）珠粒进行性能测试和验证试验。

标准起草工作组经过多次讨论，形成了此标准的征求意见稿。

3 主要参加单位和工作组成员及其所做的工作等
本标准起草单位：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、四川大学共同起草。

主要成员：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、陈倩。

所做的工作：何若虚负责标准文字稿和编制说明的起草、制订等工作。

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、陈倩负责了标准中有关性能试验及验证试验工作。

二、标准编制原则和主要内容
1标准编制原则
发泡聚丙烯珠粒在汽车零部件、电子包装、运输、体育、军工等领域得到广泛应用，但由于没有统一标准参照，给生产企业、设计单位及产品用户都带来极大不便，严重影响到产业发展。

本部分完善了发泡聚丙烯珠粒的标准体系。

本部分的制定符合促进产业发展和市场需要的原则，本着先进性、科学性、合理性、规范性、可操作性来进行本部分的制定工作。

本部分起草过程中，按GB/T 1.1－2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》和GB/T 1.2－2002《标准化工作导则第2部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法》进行编写。

2主要内容
国家标准《发泡聚丙烯（PP-E）珠粒》作为首次制定，以行业惯例、先进企业标准作为制标依据，并根据产品的种类、特性和实际应用中存在的问题，规定了相应的检验项目和技术指标要求，现就主要内容说明如下：
A、产品分类和分级说明：
标准中产品按国内外行业规范和惯例，如QB/T 4879-2015《挤出聚丙烯发泡片材》和QB/T 4878-2015《模塑聚丙烯泡沫塑料（PP-E）》等，根据材料特性分为两类：通用型发泡聚丙烯珠粒（T）和功能型发泡聚丙烯珠粒（G）；产品根据密度不同分为八级：≥70～80 kg/m3、≥42～53 kg/m3、≥35～42 kg/m3、≥29～35 kg/m3、≥24～29 kg/m3、≥21～24kg/m3、≥18～21 kg/m3、≥15～18 kg/m3。

本产品主要应用于汽车、包装、民用、运输、体育等广泛领域，基于行业通用和部分行业的功能性需求，如电子包装领域，普遍要求抗静电（表面电阻109-12Ω）；如汽车领域，普遍要求阻燃（≤100mm/min），因此考虑不同需要，将功能型发泡聚丙烯珠粒分为抗静电型（GK）、阻燃型（GZ）两种。

B、检验项目设置说明：
本标准属于首次制定，尚无已有标准进行参考，主要结合现有产品的行业特性和应用领域进行相关技术指标的设置和限制，如下：
──采纳以下物理性能的检验项目，包括：颗粒尺寸标准差、灰分、色差范围、热焓值标准差、50%相对形变的压缩应力、表面电阻率、燃烧特性、VOC。

部分技术指标说明：
──发泡聚丙烯珠粒不同类别对应密度的说明：
本标准进行不同类别对应密度的划分，主要基于现行市场对此类产品的常规密度要求，代表了绝大多数系列产品，对于密度出现不连贯情况，如13P
（53-58kg/m3），如有客户需求，依然需要对其进行如标准所述技术指标的检验。

──发泡聚丙烯珠粒对珠粒自身尺寸标准差的要求：
发泡聚丙烯珠粒在下游需要先经过预压罐预压一定压力和时间后，再经过料枪进入模具内部模腔，后利用蒸汽进行模塑成型制备各应用领域所需的制件，如保险杠、遮阳板、周转箱等，珠粒尺寸的均匀性会直接导致珠粒在预压罐内出现分层现象，致使成型的制件单重前后差异较大且制件表面存在明显的颗粒大小不
均现象，影响外观，编制组建议珠粒尺寸标准差的检验项目。

──发泡聚丙烯珠粒对珠粒灰分的要求：
发泡聚丙烯珠粒在生产过程中需要在釜内加入无机分散剂，附着于珠粒表面，用以防止珠粒之间的黏连，发泡过程中利用清水进行洗涤，但是依然会残留一部分，下游客户在进行模塑成型时，少量残留的无机分散剂将影响珠粒之间的熔接度，致使珠粒之间存有间隙，影响之间外观，特别是部分裸露件；当残留较多时，珠粒之间将无法熔接，制件无法成型，产品报废，故编制组建议珠粒尺寸标准差的检验项目，要求珠粒残留灰分≤3700ppm。

──发泡聚丙烯珠粒对珠粒色差范围的要求：
发泡聚丙烯珠粒表观颜色主要针对于黑色系列产品，部分产品表面不需要覆盖装饰物或者蒙皮，直接裸露于空气之中，珠粒颜色的均匀性如何直接影响使用场合对其直接的感官评价。

──发泡聚丙烯珠粒对珠粒泡孔尺寸的要求：
关于珠粒泡孔尺寸的要求，此次将其删除，主要因为以下两点，一是，各厂家珠粒自身结构的差异，在发泡聚丙烯制备过程中，不同的成核剂添加量将直接影响所产珠粒的泡孔尺寸，针对成核剂的添加并无相关标准进行限制，取决于厂家自身的技术要求及不同珠粒的性能考量；二是，发泡聚丙烯珠粒在发泡过程中是异相成核，存在不确定性，发泡温度和压力的细微偏差均会导致泡孔尺寸的差异，即不同密度的珠粒存在泡孔尺寸的重叠现象，没有明确的尺寸界限，无法清晰进行不同密度泡孔尺寸的区分，故编制组建议删除此项。

──发泡聚丙烯珠粒对珠粒热焓值标准差的要求：
考虑到珠粒的热焓值直接影响下游客户的成型，热焓值的波动较大会导致不同珠粒熔接所需蒸汽存在差异，客户在成型过程中会存在制件内部熔接不良、外观局部存在塌陷等不良现象，故编制组建议珠粒热焓值标准差的检验项目。

──发泡聚丙烯珠粒对50%相对形变的压缩应力的要求：
现有发泡聚丙烯珠粒主要应用于汽车、包装、民用、运输、体育等广泛领域，压缩应力作为基本的性能要求，不同领域对产品的压缩应力要求有所差异，综合
不同应用行业的要求，制定了此项检验项目。

──发泡聚丙烯珠粒对表面电阻的要求：
对于电子包装用领域的发泡聚丙烯珠粒而言，成型制件的表面电阻是必要检验项目，对于电子元件而言，抗静电型发泡聚丙烯成型制件可以最大程度地保护静电敏感元器件免受潜在静电危害，结合电子包装行业技术要求，表面电阻设置在109-12Ω。

──发泡聚丙烯珠粒对燃烧特性的要求：
目前发泡聚丙烯珠粒在汽车应用领域中针对燃烧特性进行的技术规范，按GB 8410-2006《汽车内饰材料的燃烧特性》内容规定，将EPP珠粒进行预压、模塑成型（工艺条件按附录A规定进行），制得密度一定的EPP泡沫制品，裁切尺寸356mm100mm×13mm的标准试样5个，按照GB/T 8410-2006标准进行有关测试。

──发泡聚丙烯珠粒对VOC的要求：
汽车内饰材料释放的挥发性有机物（即VOC），主要包括甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯等，是造成车内空气污染的主要因素。

当VOC超过一定浓度时，将严重危害人们的身体健康。

国家早在2004年就开始了相关标准的制定，2007年12月7日，国家发布了HJ/T 400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》行业标准。

故，编制组建议将VOC作为检验项目。

3解决的主要问题
目前，国内外尚无针对发泡聚丙烯珠粒的技术标准。

发泡聚丙烯珠粒是目前轻量化材料的主要原料之一，具有质轻、环保、力学性能优、隔热、耐腐蚀等独特性能。

近年来，发泡聚丙烯珠粒市场总量约5万吨，市值超过15亿，同时每年以30%以上的增速快速上涨。

随着PP-E珠粒行业的发展，生产技术壁垒逐渐被打破，国内出现一些中小型企业。

但是由于技术的参差不齐，导致产品质量不稳、行业混乱，严重影响行业的健康发展，同时行业的混乱将影响国家重大需求的应用领域如汽车、航空、高铁、物流等的质量保证。

发泡聚丙烯珠粒国家标准的制定将规范发泡聚丙烯珠粒的整个市场，引导产业链的健康良性发展，同时对国家推动轻量化材料进程具有重要意义。

该标准项目是“十三五”国家重点研发计划项目“聚合物材料的轻量化技术（2016YFB0302200）”的重要组成部分和研究内容。

它的实施将促进国家重点研发计划项目所设计的全链条模式的完成，有利于国家重点研发计划项目研究成果的推广和应用。

三、主要试验（或验证）情况
标准起草小组在形成标准草案后，共收集到48组样品，其中，1-3#样品由无锡会通轻质材料股份有限公司提供，4-6#样品由南京给力新材料有限公司提供。

项目的检验结果见下表，所有样品的性能指标均符合要求。

验证性试验数据表格
表1 样品外观质量测试结果
表2样品颗粒尺寸分布测试结果
表3样品灰分测试结果
表4样品色差范围测试结果
表5样品热焓值标准差测试结果
表6样品VOC测试结果
表7样品50%相对形变的压缩应力测试结果
表8样品表面电阻率测试结果
表9样品燃烧特性测试结果
四、标准中涉及专利的情况
本标准不涉及专利问题。

五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况
本标准的制定是根据我国发泡聚丙烯珠粒在汽车零部件、电子包装、运输、体育、军工等领域应用的发展状况，在充分调研基础上实施的，适应了行业发展的需要。

本部分充分纳入和反映了当今新产品、新技术、新工艺的先进技术成果，正确反映了产品性能特点，为发泡聚丙烯珠粒在工业领域的生产、设计和使用提供技术支撑，进一步推进产业结构调整和产品优化升级，促进发泡聚丙烯珠粒产业的持续健康发展。

六、与国际、国外对比情况
本标准没有采用国际标准。

本标准制定过程中未查到同类国际、国外标准。

本标准制定过程中未测试国外的样品、样机。

本标准水平为国内先进水平。

七、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调性
本专业领域的标准体系框架如图。

图1 塑料制品技术标准体系框架
本标准属于塑料制品标准体系“05泡沫塑料”中类，“02缓冲用泡沫”小类。

本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。

八、重大分歧意见的处理经过和依据
无。

九、标准性质的建议说明
建议本标准的性质为推荐性国家标准。

十、贯彻标准的要求和措施建议
建议本部分批准发布6个月后实施。

建议本部分由全国塑料制品标准化技术委员会组织宣贯实施，企业可按照行业标准的规定和要求对企业内部标准进行修订，或根据行业标准实施时间要求拟定企标整改过渡措施。

十一、废止现行相关标准的建议
无。

十二、其他应予说明的事项
无。