預(yù)浸料性能試驗(yàn)方法
第2部分:樹脂流動度的測定
Test method for properties of prepreg—
Part 2: Determination for resin flow of prepreg
(ISO 15034:1999, Composites—Prepregs一
Determination of resin flow,MOD)
前言
本部分使用重新起草法修改采用ISO 15034:1999《復(fù)合材料 預(yù)浸料 樹脂流動度的測定》。
本部分與ISO 15034:1999相比在結(jié)構(gòu)上有較多調(diào)整,附錄A中列出了本部分與ISO 15034:1999 的章條編號對照一覽表。
本部分與ISO 15034:1999的技術(shù)性差異及其原因如下:
——本部分?jǐn)U大了適用范圍,改為“以熱固性樹脂為基體的預(yù)浸料樹脂流動度的測定”;
——用 GB/T 1446 代替了 ISO 291:1997,刪除了ISO 472:1999 和 ISO 8604:1988,增加了
“GB/T 32788.3 預(yù)浸料性能試驗(yàn)方法 第3部分:揮發(fā)物含量的測定”的引用;
——刪除了對“術(shù)語和定義”的規(guī)定;
——增加了規(guī)格為(150±1)mm×(150±1)mm的切割模板,以便切割試驗(yàn)用料(見4.1);
——將“吸膠玻璃布,181型或等價(jià)物”歸納為“吸膠玻璃布”(見4.4);
——增加了取樣位置“距邊緣至少50 mm”,以明確取樣位置(見5.1);
——對“狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)環(huán)境”要求進(jìn)行修改,與本標(biāo)準(zhǔn)的其他部分相協(xié)調(diào)(見第6章);
——將“制作試樣組件過程”章節(jié)進(jìn)行歸納(見7.5);
——刪除了試驗(yàn)步驟中“對其余試樣重復(fù)8.1到8.8中所述的步驟(至少3個結(jié)果)”的規(guī)定;
——刪除了“根據(jù)ISO 9872測定”的規(guī)定,本部分在“規(guī)范性引用文件”中已進(jìn)行規(guī)定;
——增加了“計(jì)算算術(shù)平均值,取3位有效數(shù)字。”,與本標(biāo)準(zhǔn)的其他部分相協(xié)調(diào)(見8.3) o
本部分做了下列編輯性修改:
——將標(biāo)準(zhǔn)名稱修改為《預(yù)浸料性能試驗(yàn)方法 第2部分:樹脂流動度的測定》;
——增加了附錄A(資料性附錄)“本部分與ISO 15034:1999的章條編號對照情況”.
預(yù)浸料性能試驗(yàn)方法
第2部分:樹脂流動度的測定
1范圍
GB/T 32788的本部分規(guī)定了預(yù)浸料樹脂流動度的原理、儀器和設(shè)備、試樣、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)結(jié)果及試驗(yàn)報(bào)告。
本部分適用于以碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維等為增強(qiáng)材料,以熱固性樹脂為基體的預(yù)浸料樹脂流動度的測定。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是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/T 1446 纖維增強(qiáng)塑料性能試驗(yàn)方法 總則
GB/T 32788.1 預(yù)浸料性能試驗(yàn)方法 第1部分:凝膠時間的測定
GB/T 32788.3 預(yù)浸料性能試驗(yàn)方法 第3部分:揮發(fā)物含量的測定
3原理
從預(yù)浸料樣品中剪切試樣放入吸膠玻璃布和隔離膜的中間組成試樣組件,將試樣組件放入規(guī)定測試溫度和壓力下的平板壓機(jī)中進(jìn)行固化,固化后,部分樹脂流動岀了試樣。試驗(yàn)前后試樣的質(zhì)量變化百分比,即為樹脂的流動度。
4儀器和設(shè)備
4.1切割模板:用硬質(zhì)材料如鋼或陶瓷等制成,規(guī)格為(100±1)mm× (100±1) mm、(150± 1)mm×(150±1)mm各一塊,厚度約為5 mm。
4.2切割工具:單面刀片。
4.3分析天平:感量0.001 g.
4.4吸膠玻璃布。
4.5多孔耐熱性隔離膜:如:含有適當(dāng)孔結(jié)構(gòu)的四氟乙烯薄膜,樹脂可通過孔順利流出。
4.6無孔耐熱性隔離膜:如:四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。
4.7 平板壓機(jī):最高溫度200 °C,并且能在100 mm×100 mm的面積上保持600 kPa的壓力。
5試樣
5.1使用切割模板和切割工具,在預(yù)浸料寬度方向上切割100 mm×100 mm的樣片,切割出足夠的數(shù)量,把它們疊放在一起得到約0.2 mm?0.5 mm厚的試樣。如果在預(yù)浸料寬度方向無法切割足夠的預(yù)浸料樣片(如預(yù)浸帶變窄),可以在預(yù)浸料長度方向進(jìn)行切割,取樣距邊緣至少50 mm。
5.2對于單向預(yù)浸料,樣片放置時應(yīng)交替垂直疊放,每個試樣建議使用2片或者4片預(yù)浸料疊放,如果不能夠滿足厚度要求,可以使用其他的片數(shù),但應(yīng)在測試報(bào)告中予以說明。
5.3試樣數(shù)量不少于3個。
6試驗(yàn)條件
6.1 試驗(yàn)環(huán)境
試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)符合GB/T 1446的相關(guān)規(guī)定。
6.2狀態(tài)調(diào)節(jié)
6.2.1下列情況預(yù)浸料無需狀態(tài)調(diào)節(jié):
a) 未使用溶劑的預(yù)浸料,并且貯存環(huán)境與試驗(yàn)環(huán)境相近;
b) 揮發(fā)物質(zhì)含量可忽略的預(yù)浸料,并且貯存環(huán)境與試驗(yàn)環(huán)境相近;
c) 技術(shù)條件規(guī)定無需狀態(tài)調(diào)節(jié)的預(yù)浸料。
6.2.2下列情況預(yù)浸料需狀態(tài)調(diào)節(jié):
a) 在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度下貯存的預(yù)浸料,應(yīng)按技術(shù)條件規(guī)定進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。如果技術(shù)條件無規(guī)定,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境中調(diào)節(jié)不少于2 h;
b) 低于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度貯存的預(yù)浸料,視質(zhì)量大小在一段時間內(nèi)達(dá)到實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度后切割試樣,應(yīng)按技術(shù)條件進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。如果技術(shù)條件無規(guī)定,試樣應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境中調(diào)節(jié)不少于2 h。
6.2.3試樣在狀態(tài)調(diào)節(jié)過程中應(yīng)在耐溶劑袋中用保護(hù)膜覆蓋。
6.3狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)之間的時間間隔
6.3.1按6.2.1的規(guī)定,無需狀態(tài)調(diào)節(jié)的預(yù)浸料,可直接進(jìn)行試驗(yàn),無時間間隔要求。
6.3.2需狀態(tài)調(diào)節(jié)的預(yù)浸料,除技術(shù)條件規(guī)定外,按6.2.2的規(guī)定進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)后,試樣應(yīng)保存在狀態(tài)調(diào)節(jié)環(huán)境中,并在6 h內(nèi)完成試驗(yàn)。
7試驗(yàn)步驟
7.1稱量試樣,精確到0.001 g,記為m1.
7.2切割兩片多孔耐熱性隔離膜,規(guī)格為150 mm×150 mmo
7.3切割吸膠玻璃布,規(guī)格為150 mm×150 mm,數(shù)量推薦為6片。
7.4切割兩片無孔耐熱性隔離膜,規(guī)格為150 mm×150 mmo
7.5制作試樣組件,如圖1所示。在工作臺上依次放置一片無孔耐熱性隔離膜放,吸膠玻璃布,一片多孔耐熱性隔離膜,試樣放在多孔耐熱性隔離膜中心,并且試樣邊緣與隔離膜邊緣平行,依次用另外一片多孔耐熱性隔離膜、吸膠玻璃布以及一片無孔耐熱性隔離膜蓋在試樣上,所有的邊緣與另外一組耐熱性隔離膜和吸膠玻璃布對齊。
7.6將試樣組件放入平板壓機(jī)中,預(yù)熱溫度為固化溫度±3℃,立即將平板壓機(jī)載荷升至400 kPa? 600 kPa(壓力在5 s內(nèi)升至規(guī)定值),保持壓力直到樹脂充分固化。固化條件應(yīng)根據(jù)預(yù)浸料的技術(shù)條件確定。
7.7從平板壓機(jī)中移出試樣組件并冷卻,將無孔耐熱性隔離膜、吸膠玻璃布和多孔耐熱性隔離膜從試樣上分開,除去流出的樹脂。
7.8再次稱量試樣質(zhì)量,精確到0.001 g,記為m2。
8試驗(yàn)結(jié)果
8.1預(yù)浸料樹脂流動度按式(1)計(jì)算:
(1)
式中:
Fr1——預(yù)浸料樹脂流動度,% ;
m1——試樣固化前的質(zhì)量,單位為克(g);
m2——試樣固化后的質(zhì)量,單位為克(g) 。
8.2.如果預(yù)浸料中含有揮發(fā)物,則按GB/T 32788.3測定揮發(fā)物含量,預(yù)浸料樹脂流動度按式(2)計(jì)算:
(2)
式中:
Fr2——預(yù)浸料樹脂流動度,%;
m1——試樣固化前的質(zhì)量,單位為克(g);
m2——試樣固化后的質(zhì)量,單位為克(g);
Vc ——預(yù)浸料揮發(fā)物含量,%。
8.3計(jì)算算術(shù)平均值,取3位有效數(shù)字。
9精密度
本部分由于缺乏有效的實(shí)驗(yàn)室間的測試數(shù)據(jù),所以不能確定其精密度。當(dāng)獲得實(shí)驗(yàn)室間的試驗(yàn)數(shù)
據(jù)后,將在以后的修訂版中添加精密度報(bào)告書。
10試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容:
a) 試驗(yàn)項(xiàng)目和本部分標(biāo)準(zhǔn)號;
b) 試驗(yàn)用材料種類及來源;
c) 試樣鋪放的層數(shù);
d) 固化條件,包括固化溫度、固化壓力和固化時間;
e) 試驗(yàn)結(jié)果,注明試樣的單值和算術(shù)平均值;
f) 如果考慮揮發(fā)物含量,應(yīng)在報(bào)告中注明;
g) 吸膠玻璃布、無孔耐熱性隔離膜和多孔耐熱性隔離膜的型號;
h) 試驗(yàn)人員和日期及其他需要說明的情況。
附錄A
(資料性附錄)
本部分與ISO 15034:1999的章條編號對照情況
表A.1給出了本部分與ISO 15034:1999的章條編號對照情況。
表A.1本部分與ISO 15034:1999的章條編號對照情況
本部分章條編號 | 對應(yīng)ISO 15034:1999章條編號 |
1范圍 | 1適用范圍 |
2規(guī)范性引用文件 | 2引用文件 |
一 | 3術(shù)語和定義 |
3原理 | 4原理 |
4儀器和設(shè)備 | 5儀器 |
5試樣 | 6試樣的制備 |
6試驗(yàn)條件 | 7試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)環(huán)境 |
7試驗(yàn)步驟 | 8步驟 |
8試驗(yàn)結(jié)果 | 9結(jié)果計(jì)算 |
9精確度 | 10精確度 |
10試驗(yàn)報(bào)告 | 11試驗(yàn)報(bào)告 |