GB T 4550-2005 试验用单向纤维增强塑料平板的制备.pdf

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1、ICS 83. 120 Q 23 中华人民共道B和国国家标准G/T 4550-2005 代替GB/T4550-1984 试验用单向纤维增强塑料平板的制备Preparation of unidirection orientated fiber reinforced plastic plates for test purposes 2005-05-18发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2005-12-01实施发布中华人民共和国国家标准试验用单向纤维增强塑料平极的制备GB/T 4550一2005祷中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045

2、网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销 开本880X1230 1/16 印张O.75 字数17千字2005年11月第一版2005年11月第一次印刷峰书号:155066 1-26536 定价10.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533GB/T 4550-2005 前言本标准对应于ISO1268-5: 2001，与ISO1268-5:2001(纤维增强塑料试验用平板制备方法第5部分一纤维缠绕法和ISO9553:1991(纤维增强塑料一袋压法制备单向纤维增强塑料平板的一致性程度为非等效。本标准与IS

3、O1268-5:2001和ISO9553: 1991的主要区别有:一一-制成单向纤维增强平板尺寸的差别;本标准缠绕法中未推荐胶槽保温方式和加压固化;一一本标准在袋压法中只规定了预浸料一种材料。本标准代替GB/T4550-1984(试验用单向纤维增强塑料平板的制备。本标准与GB/T4550-1984相比主要变化如下:增加了范围一章(见第1章); 一一增加了规范性引用文件一章(见第2章); 一-增加了方法概要一章(见第3章)。本标准由中国建筑材料工业协会提出。本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会归口。本标准由哈尔滨玻璃钢研究院和北京航空材料研究院负责起草。本标准主要起草人:郭淑齐、石建军、侯涤

4、洋、王秉权、张和善。本标准于1984年首次发布，本次为第一次修订。GB/T 4550-2005 试验用单向纤维增强塑料平板的制备1 范围本标准规定了制备试验用单向纤维增强塑料平板的设备和工艺方法。本标准适用于缠绕法和真空袋一热压罐法制备试验用单向纤维增强塑料平板。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则3 方法概要3.

5、1 缠绕法采用浸有树脂的纤维在芯模上连续缠绕至所需的层数，然后通过压板加压并进行团化，一次得到两块试验用平板。每块平板的尺寸是270mmX 270 mm为宜。3.2 真空袋-热压罐法将一定数量的预浸料和各种工艺辅助材料组合构成真空袋系统，在热压罐内于适当的温度和压力下固化成型400mm X 400 mm的板材。真空袋系统各种材料的组合如图1所示。F二士二一一一一一二真空袋;8 隔离薄膜;2 透气材料;9一底模板;3 上压板;10 周边档条;4 有孔隔离层;11 周边密封条;5 预浸料迭层;12 -热压罐金属基板;6 有孔脱模布;13 密封胶条;7一吸胶材料;14 真空管路。图1预浸料和各辅助材

6、料组合示意图GB/T 4550-2005 4 设备4. 1 缠绕法4. 1. 1 缠绕机它由纱架、张力控制装置、胶槽、环向缠绕驱动机构等部分组成(干法缠绕时不需要胶槽)。4.1.2 纱架用于安放纤维纱团，可立放也可卧放，纱团轴要有一定的制动力，避免纱团松脱。4. 1.3 张力控制装置一般可采用机械磨擦法或电磁的5%8%。4.1.4 胶槽胶槽应附有恒温装4. 1.5 驱动机构能使纤维均匀4. 1. 7 烘箱烘箱或压1一一绕丝嘴;2一一纤维;3一一挤胶辘;4一一浸胶辘;5一一导纱辘;6 胶面;7一一加热器58一一浸胶槽。4.2 真空袋-热压罐法4.2.1 热压罐热压罐满足下列要求:，张力应保持稳定

7、。一般为纤维极限强度固2胶槽示意图a) 具有能满足固化制度的控温系统。一般控温能力应不低于2000C。控制精度为土30C;b) 具有能满足固化制度的控压系统。-般控压能力应不低于O.7 MPa。控制精度为士0.02MPa。2 4.2.2 真空系统真空系统应使热压罐真空袋内真空度至少能达到0.94MPa。5 工艺辅助材料只用于真空袋热压罐法，工艺辅助材料应满足固化条件要求。5. 1 裁切型版裁切型板为400mm X 400 mm的硬铝板。板上应标有纤维裁切方向。5.2 真空袋材料5.3 透气材料宜采用粗玻璃布或合6. 1. 1 将奸维按规定环境条洋6. 1. 2 材料计算缠绕层数按公式(1)计算

8、:GB/T 4550-2005 胶条。N = (Vf Xf X t X b) / Y X 10-5 .( 1 ) 式中:N一一缠绕层数;Vf一一纤维增强塑料板的纤维体积分数，%;Pf-一一纤维密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); t一一板厚，单位为厘米(cm); b一一纱片宽度，单位为厘米(cm); Y一一纤维束的线密度，单位为克每千米(g/km)。3 GB/T 4550-2005 注:纱片宽度是指芯模旋转一周，纱片沿轴向前进的距离。6. 1.3 制备步骤6.1.3.1 将涂有脱模剂或铺上脱模片的芯模安装在缠绕机的芯轴上。6.1.3.2 调节芯轴的温度使之与胶液的温度相近，最大温差不得超过

9、士50C。6.1.3.3 将胶液注入胶槽，调节胶液至规定温度。6. 1. 3. 4 从纱架上引出纤维端头，并使其依次通过胶槽的辑子、张力控制装置、丝嘴，最后固定到芯模上。6. 1. 3. 5 调节张力控制装置，使纤维张力满足工艺的要求。6. 1. 3. 6 缠绕至规定的层数，并在旋转状态下烘烤，使胶被均匀漫透纤维。6. 1. 4 固化6. 1. 4. 1 把缠绕好的平板连同芯模放在两加压板之间，在四个角位上放置控制厚度的垫块。采用压机固化时，将其直接放入压机，加压使模具上、下加压板与垫块接触，然后用锋利的刀在芯模两端切断纤维。采用烘箱固化时，用螺栓紧固加压，使加压极与垫块接触，然后再在芯模两端

10、切断纤维，放入烘箱。6. 1. 4. 2 按规定的温度和时间固化。6. 1. 4. 3 自然冷却至室温后，拆开模具，取出平板。将模具和脱模片擦挣，以备用。6. 1. 5 平板修整对取出的平板进行修整，在垂直于纤维的边缘上切去15mm , 6.2 真空袋-热压罐法6.2.1 状态调节从低温箱中取出预浸料密封袋，置于温度23C士2C，湿度50%土10%的环境下，按以下规定进行状态调节:袋内预浸料不超过1kg者，至少放置1h;超过1kg者，至少放置2h，方可启封。6.2.2 材料计算预浸料层数按公式(2)计算:N = (t Xf X Vf)/G川式中:N，一二一预浸料层数;f一二板材厚度，单位为用米

11、(cm); Pf-纤维密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); Vf一纤维增强塑料板的纤维体积分数，%;Gpf二预浸料单位面积纤维质量，单位为克每平方厘米(g/cm3)。吸胶材料层数按公式(3)计算:Gp - A X Na X Gpf ( 1十一主古巴).( 2 ) Nh飞PfX Vf Pf I 1 ( ;) ) A X Gh 式中:Nt, 吸胶材料后数;Gp预浸料迭层质量，单位为克(g); A 纤维增强塑料平板面积，单位为平方厘米(cm2); (J，-树脂基体密度.单位为克每主)JJ噎米(g/cm3) j f 纤维密度，单位为克每立方厘米(g川时); Gb一一吸胶材料单位面积吸胶量，单位为克

12、每平方厘米(g/cm2)aN扭、(;pf、Vf同公式(2)。注t-算结果，修约至整数。GB/T 4550-2005 6.2.3 制备步骤6.2.3.1 按裁切型板裁切400mm X 400 mm的预浸料。预浸料层数按公式(2)计算。6.2.3.2 将切好的预浸料逐层按规定方向铺放在一起，角度方向误差不得大于土10。铺好后，称取预浸料坯料重量。6.2.3.3 将金属底模板和上压板涂以脱模剂。6.2.3.4 按公式(3)计算结果剪裁所需数量的吸胶材料。吸胶材料尺寸为400mm X 400 mm。6.2.3.5 预浸料坯料及有关辅助材料按如下顺序组合:a) 在金属底模上放隔离薄膜;b) 预浸料坯料上

13、、下表面各铺一层有孔脱模布;c) 在底模板隔离薄膜上放置另一半层数的吸胶材料。当吸胶材料总层数为奇数(2n十1)时，可在预浸料上侧放(十1)层。同时，在预漫料迭层周边铺设周边档条;d) 依次放置有孔隔离层和金属上压板;e) 在上压板周边和底模板之间，粘贴密封带。6.2.3.6 将上述组合件放入热压罐中的金属基板上，按图2铺放透气材料、真空袋材料和密封胶条，构成真空袋系统。6.2.4 固化按预浸料材料技术条件规定的固化制度固化。6.2.5 平板处理固化后，在压力下随罐冷却到室温。将组合件移出热压罐，取出纤维增强塑料平板。每边切去15 mm。7 检验7. 1 按GB/T1446规定对平板进行外观检

14、查。7.2 测定四边的长度，准确到0.5mm。7.3 在每个角离边25mm处及板材中心处测量厚度，准确到0.01mm。7.4 称取板材重量，准确到0.1g，修约至整数。8 试验报告报告应包括下列全部或部分内容:a) 本标准号;b) 平板制备单位和日期;c) 平板的外观、尺寸、厚度、重量、缠绕层数(指缠绕法)、预漫料层数(指真空袋热压罐法)和纤维体积分数;d) 纤维类型;e) 胶j夜类型和困化制度;。对于真空袋热压罐法，还应写明顶疫料的牌号、规格、来源和批号;g) 其他说明。5 GB/T 4550-2005 单位为毫米。-v的固3a芯模尺寸及要求6 ? t I TJ I忡|2|叫C|。啤盈同立8290 270=g:gl 310 固3b压板尺寸及要求GB/T 4550-2005 单位为毫米其余V4倒角2X45.L! 十10|。20 BON-o旧的叮咬团。GB/T 4550-2005 4 3 2 1 芯模;2一一上、下压板;3 接杆;接轴。4 侵权必究书号:1:;:;066 1-26536 定价:刀二10.00 奇峰版权专有装配示意图圄3c