发泡聚丙烯(PP-E)珠粒-编制说明
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.产品性能特点EPP是一种物理性能优越,化学性能稳定,易回收处理的新型高性能抗压缓冲隔热材料,目前主要应用在IT产品包装,通讯设备及汽车方面。
EPP与EPS材料相比有一个很大的不同点在于:EPS材料以自身结构破坏来达到抗压缓冲效果,而EPP材料通过材料收缩和扩张,吸收并释放能量来达到抗压缓冲效果。
在受到多次外力后,EPS材料抗压缓冲效果将会降低,而EPP材料则影响很小。
因此,应该说EPP 材料相比EPS材料来说,抗压缓冲效果更为优秀。
发泡聚丙烯的性能特点:优良的耐久性、耐热性、耐油、耐化学腐蚀性;质量轻、低吸水性、浮力性能好;结构强度好,回弹性好,具有优良的力学性能;能量吸收性能良好;良好的耐应力开裂性能;良好的隔热性、隔音性能;易降解、能重复利用、环保。
4.产品应用范围(1)包装材料食品包装,在硬包装市场,PP市场潜力很大,1996年美国PP片材在食品包装方面的需求量达到143千吨,欧洲在食品包装中,PP片材占10%。
热成型PP包装预计今后将以每年10%速度增长。
发泡片材比实心片材轻50%以上,而且绝缘性能优于实心片材,从而比ABS、HIPS、结晶性聚酯、PC、钢罐及纸更具竞争优势,国外上市的发泡PP片材密度为0.063g/cm3,普通PP片材0.91g/cm3。
随着PP发泡片材制品的开发,无疑将加强它在食品领域替代PET竞争力。
现在微波炉和微波食品已经进入人们的家庭生活,而交联发泡PP 片材热成型的食品包装容器由于耐热性高达130℃,可以在微波炉用,而且耐沸水,高温稳定性好,表面感觉舒适而且柔软成型的盘子、碗等在低温下有足够高的冲击强度,可在深冷中使用,手感柔软,而且人们对它的环境印象较好。
如密度在0.5-0.7g/cm3、厚度在0.5-1.5mm的热成型发泡PP是生产具有高刚性和良好绝缘性的餐具、饮料杯等的原料。
密度在0.2-1.51g/cm3、厚度在1.0-3.5mm的发泡PP片材用于生产肉类包装材料、食品包装材料和瓶用密封垫。
发泡聚丙烯原料
发泡聚丙烯(EPP)是一种新型泡沫塑料,属于发泡材料,具有质轻、隔热、缓冲的作用,常用于日用品、包装、工业、农业、交通运输业等领域。
其原料以PP(聚丙烯)为主,采用物理发泡技术制成发泡珠粒,主要用来进行模具烧结成型为各种各样的形状和尺寸,以供在不同场合使用。
EPP材料具有较高的机械强度,应用场景广泛,已经成为增长最快的环保材料之一。
其具有优异的抗震吸能性能、形变后回复率高、良好的耐热性、耐化学品性、耐油性和隔热性,质量轻,可大幅度减轻物品的重量,是一种绿色环保材料,可回收再利用,不会造成白色污染。
聚丙烯发泡材料标准
聚丙烯发泡材料是一种新型的高性能材料,具有轻质、强度高、隔热、隔音、绝缘、防水、耐腐蚀等特点,广泛应用于建筑、机械、汽车、包装、航空航天等领域。
为了保证产品的质量和安全,国家出台了聚丙烯发泡材料的标准,下面为大家介绍。
一、材料规格
聚丙烯发泡材料的规格应符合以下要求:
1、密度范围:25kg/m³-200kg/m³。
2、板状聚丙烯发泡材料的尺寸:长度不小于200mm,宽度不小于100mm,厚度不小于2mm;
二、外观质量
1、表面应平整、光滑、无裂纹、气泡和凹凸不平。
2、板状聚丙烯发泡材料的边缘应整齐,不得有毛刺、裂口和断毛。
3、管状聚丙烯发泡材料的管壁应平整、均匀,内外壁不得有浸泡、腐蚀、分层、剥脱等缺陷。
三、物理性能
1、密度误差不应超过±10%。
2、压缩强度应符合设计要求,一般不应低于0.04MPa。
3、热导率不应超过设计要求,一般不应大于0.038W/(m·K)。
5、燃烧性能应符合相关的国家标准和法规要求。
四、其他要求
1、聚丙烯发泡材料的生产、贮存、运输和使用应符合相关的国家标准和法规要求。
2、聚丙烯发泡材料的生产厂家应具备相应的生产许可证,并应按照质量体系要求进行生产。
3、相关的检验和测试方法应按照国家标准和法规执行。
总结
上述聚丙烯发泡材料标准是为了保证产品质量和安全而出台的。
在生产和使用中,应严格按照标准要求执行,确保产品质量和用户安全。
同时,对于聚丙烯发泡材料生产厂家来说,还应加强自身管理,提高质量水平,为用户提供更优质的产品和服务。
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聚丙烯(PP)发泡技术,在国外已经成熟,据了解,国内尚属空白.我公司,依靠自身技术力量,在科研攻关人员的努力下,完全自主研发成功了聚丙烯(PP)发泡剂. 它利用超临界CO2发泡原理. 目前最高可制得80倍以上的聚丙烯泡沫塑料.可根据不同的发泡要求,配制发泡原料.应用范围广.无毒环境保 .图片请进入网易链接观看.PP泡沫优点泡沫材料使用温度力学性能环境友好尺寸形状恢复能量吸收PP ≤130℃,可在微波炉中使用. 弯曲模量≈1.52Gpa,耐应力开裂性能优异.可降解,可回收,无毒多次连续撞击和挠曲形变后形状回复快好聚乙烯<80℃,不能在沸水中使用. 弯曲模量≈207Mpa 不可降解,可回收,无毒性软,不耐负荷差(性软)聚苯乙烯<70℃,不能在沸水中使用. 抗冲击性能差,较脆.不可降解,难回收,有毒性脆,不耐负荷差(性脆)PP发泡的影响因素1.1. PP材料的性质通用PP:熔体强度随温度的提高剧烈下降,它的发泡温度区间只有4℃;其熔体延伸率较低,很难制备得到500kg/m3以下的中低密度泡沫材料。
高熔体强度PP:熔体强度越高,发泡加工温度和压力区间越大,熔体延伸率越高,可制得80倍以上的泡沫。
2. PP发泡设备结构PP发泡不同于PE和PS,发泡设备(如挤出机)的结构设计比较特殊,但是随着PP熔体强度的提高,发泡成型对设备的依赖性减弱。
3. PP发泡工艺不同种类的PP对发泡工艺有不同的要求,但较高的熔体强度会使加工区间(如温度和压力)变宽,使发泡加工连续、稳定。
通用PP和高融体强度PP发泡过程示意图通用聚丙烯发泡高熔体强度聚丙烯发泡普通聚丙烯具有的线性结构使其在发泡时泡孔容易塌陷,产生并空或者开孔现象,很难制得500kg/cm3的中低密度泡沫材料高熔体强度PP具有较高的熔体强度、熔体拉伸粘度和熔体延伸率,能得到发泡倍率高达80倍以上的微孔发泡结构PP发泡材料的应用领域应用领域关键性能实例缓冲包装高能量吸收性表面柔软电子电器\玻璃陶瓷和工艺品等的角垫\衫垫\鞍垫\封装物\装箱插入物\覆盖片\衫料食品包装无毒,耐化学腐蚀,耐热性食品容器\密封垫\肉品包装\微波炉餐具\一次性餐具热绝缘低热导率,耐热性热水管\暖房\储藏室的绝缘\太阳能水的加热器\空调保温管\高温蓄电池的隔热材料\发动机室的车间的隔热材料\暖器保温套\汽车顶棚\冷却器的隔热材料\洑液态气体的保温材料汽车轻质,热成型性,能量吸收性,耐热性,吸音头枕\仪表盘\门衬\方向盘\轮胎罩\行李仓内衬\座位靠背装饰\遮阳板\保险杠芯材\空调阻隔板\地毯支撑材料\顶板侧护板\门内板吸能保护垫\缓冲垫\吸音内插件\后置发动机分隔间\发动机护罩建筑低热导率,低水蒸汽透过性,吸音密封剂支持物\伸缩缝填料\密封条因固化毯\铺地材料\屋顶衬料\建筑模板\合成木板体育休闲漂浮性,低吸水性,能量吸收性救生衣\滑水带\冲浪板\游泳救护品\水池罩\体操毯\壁垫和运动垫\野营毯工业应用可压缩性,耐油性,漂浮性垫圈\封油环\防震垫\浮筒\油栅\环状浮袋\护舷材\体操垫PP发泡材料的应用领域各种密度聚丙烯泡沫用途200-600公斤/立方米食品包装:油性食物盘,水果盘,微波餐具40-150公斤/立方米汽车:门框线,引擎罩,车顶线70-200公斤/立方米保护性包装:头盔内衬,保险杠,缓冲气垫60-200公斤/立方米绝缘材料:热水管外套,空调处套,电缆外套1.熔体强度测试(见熔体强度测试分析图)牌号熔体强度(N)抗张强度(Pa)我司产品0.8643 6.28e+05PF-814 0.6376 4.83e+05通用PP 0.2432 4.19e+052.抗粘强度(见右图)1-我司HMSPP\PF-814\和较早技术的WB260均出现应变硬化现象2-只有我司HMSPP和PF-814的拉伸应变处于优质发泡区域3-我司HMSPP的拉伸粘度远远大于其余两种进口牌号3.低频储能模量(见图)较早技术:632.9Pa我司产品:1422.4Pa4.力学性能(见右图)物理性能我司HMS PP PF814 WB260 测试方法熔体流动速率(g/10min)0. 5-3.0 3 2 ISO 1133熔体拉伸粘度(Pa·S)900,728 511,794 435,018 180℃/1s-1熔点(℃)162 160 145 +10℃结晶温度(℃)132 126 130 -10℃冲击强度(KJ/m2)6.84 7.52 11.3 ISO 179/1eA拉伸强度(MPa )37.8 22.4 26.6 ISO 527-2弯曲强度(MPa)55.6 28 34.9 ISO 178弯曲模量(MPa) 2070 849 942 ISO 1785. 发泡性能(高压釜超临界CO2)①发泡所用的薄片;②较早技术发泡产品(发泡倍率为7.9倍);③和④是我司HMS PP的发泡产品(发泡倍率为64倍)。
EPP聚丙烯塑料发泡材料聚丙烯塑料发泡材料(Expanded Polypropylene Foam,EPP)是一种具有轻质、高强度、吸能缓冲、热绝缘等优良性能的塑料发泡材料。
EPP的制造过程中,通过物理或化学的方法在聚丙烯基材中加入发泡剂,并在加热条件下将其膨胀形成泡沫结构。
EPP材料主要应用于汽车、航空航天、包装、体育用品等领域。
首先,EPP材料具有轻质的特点。
EPP的密度通常在0.02-0.05g/cm³之间,比普通聚丙烯材料轻很多。
因此,EPP制成的产品重量轻,可以减轻整个产品的重量负担,提高产品的携带性和运输效率。
同时,EPP的轻质特点也使其在空气动力学设计中有很大的应用潜力,在航空航天领域可以减少飞行器的燃油消耗。
其次,EPP材料具有高强度和吸能缓冲的优势。
EPP的泡沫结构可以有效地吸收冲击力,减少对产品的损伤。
因此,EPP被广泛应用于汽车保险杠、安全气囊、头盔等安全防护设备中。
EPP材料的高强度也使其在车身零部件、座椅、行李架等汽车零部件中得到广泛应用,提高整车结构的强度和刚度。
此外,EPP材料具有优异的热绝缘性能。
EPP的泡沫结构使其具有较低的导热系数,可以有效地隔热。
因此,EPP被广泛应用于冷冻食品包装、建筑保温材料等领域。
在汽车领域,EPP材料也被用作发动机舱内部的隔热材料,避免发动机高温对车内空调系统的干扰。
此外,EPP材料还具有优异的耐化学性能和耐老化性能。
EPP材料能够抵抗酸碱、有机溶剂等腐蚀性介质的侵蚀,同时也能够抵御紫外线的照射和循环负荷的作用。
因此,EPP材料被广泛应用于户外用品、游泳辅助器材等需要高耐候性和抗老化性能的产品领域。
总的来说,EPP聚丙烯塑料发泡材料是一种具有轻质、高强度、吸能缓冲、热绝缘等优良性能的塑料发泡材料。
其各项性能使其在汽车、航空航天、包装、体育用品等领域得到广泛应用。
随着人们对轻量化、安全性和环保性的要求不断增加,EPP材料的应用前景将更加广阔。
聚丙烯釜压珠粒发泡技术研究
封水彬;刘涛
【期刊名称】《塑料工业》
【年(卷),期】2024(52)5
【摘要】以聚丙烯(PP)树脂为发泡原料,二氧化碳(CO_(2))为发泡剂,水为分散及导热剂,在高压反应釜中探索了PP釜压珠粒发泡的制备工艺,研究了发泡压力、发泡温度对PP发泡行为的影响,得到了制备不同倍率PP发泡珠粒的工艺条件。
研究发现,在一定的温度范围内,PP珠粒发泡倍率随温度升高而增大,但过高的温度会导致发泡珠粒发生粘接。
发泡压力的上升同样可以提高珠粒的发泡倍率,且泡孔的成核密度增大,泡孔尺寸减小。
【总页数】5页(P52-55)
【作者】封水彬;刘涛
【作者单位】中国石油化工股份有限公司茂名分公司研究院;华东理工大学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ325.1+4
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聚丙烯(PP)化学品安全技术说明书(MSDS)聚丙烯(PP)化学品安全技术说明书(MSDS)第一部分:化学品名称化学品中文名称:聚丙烯化学品英文名称: polypropylene中文别名:英文别名:技术说明书编码:分子式:分子量:第二部分:成分/组成信息主要成分:纯品CAS No.: 9003-07-0第三部分:危险性概述危险性类别:侵入途径:健康危害:本身无毒,注意不同添加剂的毒性。
热解产物酸、醛等对眼、上呼吸道有刺激作用。
环境危害:燃爆危险:本品可燃第四部分:急救措施皮肤接触:眼睛接触:吸入:脱离现场至空气新鲜处。
如呼吸困难,给输氧。
就医。
食入:第五部分:消防措施危险特性:粉体与空气可形成爆炸性混合物,当达到一定浓度时,遇火星会发生爆炸。
加热分解产生易燃气体。
有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳灭火方法:尽可能将容器从火场移至空旷处。
灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
灭火注意事项及措施:第六部分:泄漏应急处理应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。
切断火源。
建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿一般作业工作服。
用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中,转移至安全场所。
若大量泄漏,收集回收或运至废物处理场所处置。
第七部分:操作处置与储存操作注意事项:密闭操作。
密闭操作,提供良好的自然通风条件。
操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。
建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩。
远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。
使用防爆型的通风系统和设备。
避免与氧化剂接触。
搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。
配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。
倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。
远离火种、热源。
应与氧化剂分开存放,切忌混储。
配备相应品种和数量的消防器材。
储区应备有合适的材料收容泄漏物。
第八部分:接触控制/个体防护最高容许浓度:中国MAC:10;前苏联MAC:10监测方法:工程控制:密闭操作。
现代阻燃发泡聚丙烯材料方面的研究进展阐述说明聚丙烯是一种通用型塑料,具有优异的综合性能,广泛应用于汽车,包装,家电,电子产品,家具等领域。
但是,聚丙烯本身就是一种易燃材料,一旦发生火灾,将严峻危害人体生命财产的平安,因此聚丙烯的阻燃改性尤为重要。
目前,在绿色环保的背景下,无卤,低烟,防滴膨胀阻燃剂仍是阻燃聚丙烯材料的主要添加剂。
然而,由于膨胀型阻燃剂与聚丙烯基质之间的相反极性和相容性差,膨胀型阻燃剂在聚丙烯基质中的团聚严峻,这极大地损害了材料的阻燃性和机械性能。
因此,如何提高阻燃剂在聚丙烯基体中的分散性始终是学术界和工业界的难题。
止匕外,如何设计和制备一种超轻,超强,高阻燃聚丙烯泡沫具有重要意义。
在早期制备具有高阻燃性能的聚丙烯材料的基础上(RSC advo, 2021,6,112184),通过以下方法制备了具有超轻,超强和高阻燃性能的聚丙烯泡沫。
超临界二氧化碳发泡技术结合单向通风法,产量可达0.56ms-l左右。
聚丙烯泡沫具有独特的结构,如甘蔗和骨头等材料一般表现出明显的各向异性结构,可撕成“泡沫花’。
另外,制备的聚丙烯泡沫的密度仅为0.08gcm-3,但它的重量可以比自身重30,000倍,并且其比强度(高达1813MPa/ (gcm-3))许多高于已知文献中报道的聚合物泡沫。
此外,聚丙烯泡沫在受益于匀称分散的膨胀阻燃剂的—1 —条件下也具有优异的阻燃性能。
例如,在水平燃烧试验中,火焰可以在2s内自熄。
止匕外,在上述工作的基础上,通过超临界二氧化碳发泡技术进一步讨论了不同双轴拉伸力对阻燃剂基材的影响。
结果表明,通过结合超临界二氧化碳在聚合物熔体中的塑化和传质以及在此过程中的双轴拉伸,可以有效地改善耐火填料(/阻燃剂)在聚合物基体(/聚丙烯)中的分散。
泡沫增长。
同时,在讨论成果的基础上,采纳热压消泡技术胜利制备了聚丙烯材料优异的阻燃性能和力学性能。
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EPPEPP (Expanded polypropylene )是一种性能卓越的高结晶型聚合物/气体复合材料,以其独特而优越的性能成为目前增长最快的环保新型抗压缓冲隔热材料。
EPP 制品具有十分优异的抗震吸能性能、形变后恢复率高、很好的耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性,另外,其质量轻,可大幅度减轻物品重量。
聚丙烯发泡珠粒(EPP)以PP为主要原料,采用物理发泡技术制成发泡珠粒。
主要用来进行模具烧结成型为各种各样的形状和尺寸,以供在不同场合使用。
采用聚丙烯发泡珠粒及用聚丙烯发泡珠粒模具烧结成型的聚丙烯发泡产品,和常用的发泡材料,如EPS和EPE相比较,具有许多优秀的性能。
1、优良的耐热性能:最高使用温度在130℃,远远高于EPS和EPE的使用温度。
2、良好的尺寸稳定性:EPP的热收缩率小,尺寸稳定。
3、重量轻:因EPP的相对密度小,相同发泡倍率下比其它发泡材料轻。
4、优良的缓冲性能:EPP具有非常好的韧性和适当的硬度,在负荷较大的范围内具有优良的缓冲性。
5、良好的低温特性:在-30℃下,仍具有良好的缓冲性能。
6、发泡倍数范围大:从低倍数15倍到高发泡倍数35倍,而且都具有良好的缓冲性能和绝热性能。
7、绝热性、飘浮性:EPP是闭孔式独立泡孔结构,热传导率低,吸水率低,可用于绝热材料及飘浮材料。
8、耐油性、耐化学品性优良。
9、无毒性,不含在毒的发泡济和助剂,对人的生理无害。
10、高能量吸收性:EPP具有强韧性,反复使用而不出现疲劳现象。
11、环保性:EPP是非交联发泡体,无毒、100%可回收再利用,节省能源和资源。
12、优良的二次加工性:可冲压、切割、焊接、热熔粘接等进行二次加工EPP发泡材料及其特点可发性聚丙烯泡沫塑料是一种经发泡后的聚丙烯,由固体和气体两个相组成,呈黑色、粉红色或白色的颗粒状,直径大小一般在φ2~7 mm之间。
EPP颗粒的外壁是闭合的,内部充满了气体。
通常,其固相成分只占总重量的2%~10%,其余部分均为气体。
《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。