预浸料性能试验方法 第2部分:树脂流动度的测定

预浸料性能试验方法
第2部分:树脂流动度的测定
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《复合材料 预浸料 树脂流动度的测定》。
本部分与ISO 15034:1999相比在结构上有较多调整,附录A中列出了本部分与ISO 15034:1999 的章条编号对照一览表。
本部分与ISO 15034:1999的技术性差异及其原因如下:
——本部分扩大了适用范围,改为“以热固性树脂为基体的预浸料树脂流动度的测定”;
——用 GB/T 1446 代替了 ISO 291:1997,删除了ISO 472:1999 和 ISO 8604:1988,增加了
“GB/T 32788.3    预浸料性能试验方法  第3部分:挥发物含量的测定”的引用;
——删除了对“术语和定义”的规定;
——增加了规格为(150±1)mm×(150±1)mm的切割模板,以便切割试验用料(见4.1);
——将“吸胶玻璃布,181型或等价物”归纳为“吸胶玻璃布”(见4.4);
——增加了取样位置“距边缘至少50 mm”,以明确取样位置(见5.1);
——对“状态调节和试验环境”要求进行修改,与本标准的其他部分相协调(见第6章);
——将“制作试样组件过程”章节进行归纳(见7.5);
——删除了试验步骤中“对其余试样重复8.1到8.8中所述的步骤(至少3个结果)”的规定;
——删除了“根据ISO 9872测定”的规定,本部分在“规范性引用文件”中已进行规定;
——增加了“计算算术平均值,取3位有效数字。”,与本标准的其他部分相协调(见8.3) _o
本部分做了下列编辑性修改:
——将标准名称修改为《预浸料性能试验方法   第2部分:树脂流动度的测定》;
——增加了附录A(资料性附录)“本部分与ISO 15034:1999的章条编号对照情况”.
预浸料性能试验方法
第2部分:树脂流动度的测定
1范围
GB/T 32788的本部分规定了预浸料树脂流动度的原理、仪器和设备、试样、试验条件、试验步骤、试验结果及试验报告。
本部分适用于以碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等为增强材料,以热固性树脂为基体的预浸料树脂流动度的测定。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其*版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1446        纤维增强塑料性能试验方法   总则
GB/T 32788.1   预浸料性能试验方法    第1部分:凝胶时间的测定
GB/T 32788.3   预浸料性能试验方法    第3部分:挥发物含量的测定
3原理
从预浸料样品中剪切试样放入吸胶玻璃布和隔离膜的中间组成试样组件,将试样组件放入规定测试温度和压力下的平板压机中进行固化,固化后,部分树脂流动岀了试样。试验前后试样的质量变化百分比,即为树脂的流动度。
4仪器和设备
4.1切割模板:用硬质材料如钢或陶瓷等制成,规格为(100±1)mm× (100±1) mm、(150± 1)mm×(150±1)mm各一块,厚度约为5 mm。
4.2切割工具:单面刀片。
4.3分析天平:感量0.001 g_.
4.4吸胶玻璃布。
4.5多孔耐热性隔离膜:如:含有适当孔结构的四氟乙烯薄膜,树脂可通过孔顺利流出。
4.6无孔耐热性隔离膜:如:四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。
4.7 平板压机:*高温度200 °C,并且能在100 mm×100 mm的面积上保持600 kPa的压力。
5试样
5.1使用切割模板和切割工具,在预浸料宽度方向上切割100 mm×100 mm的样片,切割出足够的数量,把它们叠放在一起得到约0.2 mm〜0.5 mm厚的试样。如果在预浸料宽度方向无法切割足够的预浸料样片(如预浸带变窄),可以在预浸料长度方向进行切割,取样距边缘至少50 mm。
5.2对于单向预浸料,样片放置时应交替垂直叠放,每个试样建议使用2片或者4片预浸料叠放,如果不能够满足厚度要求,可以使用其他的片数,但应在测试报告中予以说明。
5.3试样数量不少于3个。
6试验条件
6.1 试验环境
试验环境应符合GB/T 1446的相关规定。
6.2状态调节
6.2.1下列情况预浸料无需状态调节:
a) 未使用溶剂的预浸料,并且贮存环境与试验环境相近;
b) 挥发物质含量可忽略的预浸料,并且贮存环境与试验环境相近;
c) 技术条件规定无需状态调节的预浸料。
6.2.2下列情况预浸料需状态调节:
a) 在实验室环境温度下贮存的预浸料,应按技术条件规定进行状态调节。如果技术条件无规定,应在试验环境中调节不少于2 h;
b) 低于实验室环境温度贮存的预浸料,视质量大小在一段时间内达到实验室环境温度后切割试样,应按技术条件进行状态调节。如果技术条件无规定,试样应在试验环境中调节不少于2 h。
6.2.3试样在状态调节过程中应在耐溶剂袋中用保护膜覆盖。
6.3状态调节和试验之间的时间间隔
6.3.1按6.2.1的规定,无需状态调节的预浸料,可直接进行试验,无时间间隔要求。
6.3.2需状态调节的预浸料,除技术条件规定外,按6.2.2的规定进行状态调节后,试样应保存在状态调节环境中,并在6 h内完成试验。
7试验步骤
7.1称量试样,精确到0.001 g,记为m₁.
7.2切割两片多孔耐热性隔离膜,规格为150 mm×150 mm_o
7.3切割吸胶玻璃布,规格为150 mm×150 mm,数量推荐为6片。
7.4切割两片无孔耐热性隔离膜,规格为150 mm×150 mm_o
7.5制作试样组件,如图1所示。在工作台上依次放置一片无孔耐热性隔离膜放,吸胶玻璃布,一片多孔耐热性隔离膜,试样放在多孔耐热性隔离膜中心,并且试样边缘与隔离膜边缘平行,依次用另外一片多孔耐热性隔离膜、吸胶玻璃布以及一片无孔耐热性隔离膜盖在试样上,所有的边缘与另外一组耐热性隔离膜和吸胶玻璃布对齐。
7.6将试样组件放入平板压机中,预热温度为固化温度±3℃,立即将平板压机载荷升至400 kPa〜 600 kPa(压力在5 s内升至规定值),保持压力直到树脂充分固化。固化条件应根据预浸料的技术条件确定。
7.7从平板压机中移出试样组件并冷却,将无孔耐热性隔离膜、吸胶玻璃布和多孔耐热性隔离膜从试样上分开,除去流出的树脂。
7.8再次称量试样质量,精确到0.001 g,记为m₂。
8试验结果
8.1预浸料树脂流动度按式(1)计算:
              (1)

式中:
          F_r1——预浸料树脂流动度,% ;
          m₁——试样固化前的质量,单位为克(g);
          m₂——试样固化后的质量,单位为克(g) 。
8.2.如果预浸料中含有挥发物,则按GB/T 32788.3测定挥发物含量,预浸料树脂流动度按式(2)计算:
                                 (2)
式中:
          F_r2——预浸料树脂流动度,%;
          m₁——试样固化前的质量,单位为克(g);
          m₂——试样固化后的质量,单位为克(g);
          V_c ——预浸料挥发物含量,%。
8.3计算算术平均值,取3位有效数字。
9精密度
本部分由于缺乏有效的实验室间的测试数据,所以不能确定其精密度。当获得实验室间的试验数
据后,将在以后的修订版中添加精密度报告书。
10试验报告
试验报告应包括下列内容:
a) 试验项目和本部分标准号;
b) 试验用材料种类及来源;
c) 试样铺放的层数;
d) 固化条件,包括固化温度、固化压力和固化时间;
e) 试验结果,注明试样的单值和算术平均值;
f) 如果考虑挥发物含量,应在报告中注明;
g) 吸胶玻璃布、无孔耐热性隔离膜和多孔耐热性隔离膜的型号;
h) 试验人员和日期及其他需要说明的情况。 附录A
(资料性附录)
本部分与ISO 15034:1999的章条编号对照情况 表A.1给出了本部分与ISO 15034:1999的章条编号对照情况。 表A.1本部分与ISO 15034:1999的章条编号对照情况