GB T 26752-2011 聚丙烯腈基碳纤维.pdf

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1、ICS 83. 120 Q 23 GB 中华人民共和国国家标准G/T 26752-2011 聚丙烯腊基碳纤维PAN-based carbon fibre 2011-07-20发布数码防伪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2012-03-01实施发布目。吕本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准由中国建筑材料联合会提出。本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会CSAC/TC39)归口。本标准起草单位:威海拓展纤维有限公司。GB/T 26752-2011 本标准参加单位:北京化工大学、沈阳飞机设计研究所、中复神鹰碳纤维有限责任公司、中国化学纤维工业协会

2、。本标准主要起草人:李书乡、徐棵华、高爱君、马全胜、朱珊、刘宣东、赵向东。I GB/T 26752-2011 聚丙烯腊基碳纤维1 范围本标准规定了聚丙烯睛基碳纤维的术语和定义、代号与牌号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于聚丙烯睛基碳纤维长丝，不适用于沥青基、粘胶基等非聚丙烯腊基碳纤维。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，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 3362 碳纤维复丝拉伸性能试验方法GB/T 18374 增强

3、材料术语及定义3 术语和定义GB/T 18374界定的术语和定义适用于本文件。4 代号和牌号4. 1 代号4. 1. 1 力学性能类型碳纤维按力学性能分为高强型、高强中模型、高模型和高强高模型四类，其代号由两个汉语拼音字母和四位数字组成。两个字母为力学性能类型代号，四位数字为相应的力学性能参数代号，前两位数字表示拉伸强度，后两位数字表示拉伸弹性模量，具体规定见表10如拉伸强度大于等于4500 MPa、拉伸弹性模量为二三(220260)GPa的高强型碳纤维，其代号为GQ4522。4. 1.2 丝束规格丝柬代号由数字与字母K组成，数字为每束纤维中单丝根数与1000的比值，如:3000根单丝的纤维束

4、，其丝束规格代号为3K。4.1.3 加捻情况加捻情况由一位数字组成za) 有捻纤维，代号为1; b) 无捻纤维，代号为2; 1 GB/T 26752-2011 c) 解捻纤维，代号为304. 1. 4 上浆剂类型上浆剂类型由一位数字表示:a) 适用于环氧类树脂，代号为1; b) 适用于乙烯基醋、环氧类树脂，代号为2; c) 适用于环氧、酣醒，双马类树脂，代号为3; d) 通用型，代号为404. 1. 5 上浆剂含量上浆剂含量由一位数字组成:a) 上浆剂含量为(0.5%l.O%)，代号为0;b) 上浆剂含量为(1.0%1.5%)，代号为1; O 上浆剂含量为0，5%2. 0%)，代号为2; d)

5、 上浆剂含量为(2.O%2. 5%)，代号为3。表1力学性能类型代号力学性能分类及代号拉伸强度分类及代号力学性能分类代号拉伸强度范围/MPa代号二三3500-450035 高强型GQ 二三450045 二4500-5 000 45 二三5000-5 500 50 高强中模型QZ 二三5500-6 000 55 二三600060 高模型GM 二主3DOO-3 500 30 二三450045 高强高模型QM 二三4000-4500 40 4.2 碳纤维牌号拉伸弹性模量分类及代号拉伸弹性模量范围/GPa代号二三220-26022 二主260-35026 二三40D-45040 二主45045 二三3

6、5035 二主350-40035 二主400-45040 二三450-50045 二500-55050 二55055 碳纤维牌号由力学性能类型、丝柬规格、加捻情况、上浆剂类型、上浆剂含量和制造商标记组成。2 G/T 26752-2011 制造商标记上浆剂含量上浆剂类型加捻情况丝柬规格力学性能类型示J:表示xx公司生产的高强型有捻碳纤维，其拉伸强度大于3500MPa、拉伸弹性模量在(220-260)GPa之间、上浆剂含量在(1.0%-1. 5%)之间，上浆剂适用于环氧类树脂，丝束中单丝为3000根的牌号标记为:GQ3522-3K-1-1-1/X X 5 技术要求5. 1 外观颜色为黑色，有光泽，

7、外观均匀，元明显毛丝，无毛团，元异物，纤维束间元粘连。5.2 理化性能5.2. 1 碳纤维的上浆剂含量应符合4.1.5中规定的上浆剂含量代号对应的上浆剂含量范围。5.2.2 其他理化性能指标应符合表2的规定。5.2.3 拉伸强度筒内离散系数应不超过6%，拉伸弹性模量筒内离散系数应不超过3%。表2理化性能指标力学性能类型丝束规格线密度拉伸强度拉伸弹性模量断裂伸长率密度含碳量g/km MPa GPa % g/cm3 % 1K 66土33K 198土6GQ3522 二主3500-4 500 二220-2601. 3-2. 0 1. 78士0.0291-94 6K 400士1212K 800士203K

8、 198士6GQ4522 6K 400土12二三4500二主220-2601. 8-2.5 1. 80士0.0291-94 12K 800土203K 198士6QZ4526 6K 400土12二主4500-5 000 二三260-3501. 3-1. 9 1. 80土0.0294-97 12K 800士203K 111土4QZ5026 6K 223士6二主5000-5 500 二主260-3501. 4-2.1 1. 80土0.0294-97 12K 445士12QZ5526 3K 111土4二注5500-6 000 二三260-3501. 5-2. 3 1. 80土0.0294-97 6K

9、223士6QZ5526 二三5500-6 000 二二260-3501. 5-2. 3 1. 80土0.0294-97 12K 445土12灰分% 主主O.5 主三0.5王二0.5:;:;0. 5 运二O.5 主豆0.53 GB/T 26752-2011 表2(续)力学性能类型丝束规格线密度拉伸强度拉伸弹性模量断裂伸长率密度含碳量g/km 如PaGPa % g/cm3 % 1K 61土33K 182土6GM3040 二30003 500 二主400450二0.6二三1.81 二三986K 364土1012K 728土186 试验方法6. 1 外观在正常光照下，目测检验。6.2 理化性能6.2.

10、1 拉伸强度及其离散系数、拉伸弹性模量及其离散系数、断裂伸长率按GB/T3362测定。6.2.2 线密度、密度按GB/T3362测定。6.2.3 含碳量按附录A的规定进行。6.2.4 上浆剂含量按附录B的规定进行。6.2.5 灰分按附录C的规定进行。7 检验规则7. 1 出厂检验7. 1. 1 检验项目出厂检验项目为外观、上浆剂含量、拉伸强度、拉伸弹性模量、断裂伸长率、线密度和密度。7. 1. 2 组批灰分% 0.5 同一生产线、同一批原材料、同一工艺，连续(不大于10天)稳定生产的同一牌号的产品为一批。7. 1. 3 抽样按表3随机抽取样品进行上浆剂含量、密度检验。按表4随机抽取样品进行外观

11、、拉伸强度、拉伸弹性模量、断裂伸长率及线密度检验，所抽样品应包含按表3规定所抽取的上浆剂含量与密度检验用样品。7.2 型式检验7.2. 1 检验条件有下列情况之一时，应进行型式检验za) 新产品投产时;b) 老产品转厂时;4 GB/T 26752-2011 c) 产品结构、材料、工艺等有较大改变时;d) 正常生产时，定期或积累一定产量后，进行周期性的检验，每年至少进行一次;e) 产品停产时间超过三个月恢复生产时;f) 供需方合同有要求时。7.2.2 检验项目第5章规定的所有项目。7.2.3 组批同7.1.207.2.4 抽样按表3随机抽取样品进行上浆剂含量、密度、含碳量及灰分检验。按表4随机抽

12、取样品进行外观、拉伸强度、拉伸弹性模量、断裂伸长率及线密度检验，所抽样品应包含按表3规定所抽取的上浆剂含量、密度、含碳量及灰分检验用样品。表3抽样表I批量大小/筒抽样数量/筒合格判定数不合格判定数3-25 3 。1 26-50 3 。1 51-280 3 。1 281-500 5 。1 501-1 200 5 。1 1201-3200 8 1 2 3201-10000 8 1 2 10001-35000 8 1 2 35001及其以上13 1 2 表4抽样表E批量大小/筒抽样数量/筒合格判定数不合格判定数3-25 3 。1 26-50 8 。1 51-280 13 1 2 281-500 20

13、 1 2 501-1 200 32 2 3 1 201-3 200 50 3 4 3201-10000 80 5 6 10001-35000 125 7 8 35 001及其以上200 10 11 5 GB/T 26752-2011 8 包装、标志、运输、贮存8.1 包装8. 1. 1 碳纤维必须紧密地缠绕在纸筒上，纸筒的表面应使纱线能顺利退下来。纸筒规格参见附录D。8. 1. 2 每筒纱线需用柔软的透明材料包裹外表面，装在清洁、干燥的瓦楞纸箱，每筒之间用硬质隔板固定，防止挤压和碰撞。8.2 标志8.2. 1 包装箱内应附有产品检验合格证，内容包括:a) 产品名称、牌号;b) 产品批号、执行标

14、准;c) 生产单位名称;d) 加盖质量检验专用章。8.2.2 包装箱外表面应包括以下内容:a) 产品名称、牌号、批号;b) 产品数量、净重量、箱号;c) 生产单位名称、地址:d) 产品执行标准;e) 按GB/T191的规定标明怕湿，禁止滚翻，堆码层数极限三种图示。8.3 运输产品应采用干燥、有篷的交通工具运输，严防受潮，避免撞击。8.4 贮存8.4.1 贮存条件产品应存放在干燥、阴凉通风的库房内，远离火源和热源，防潮，堆码层数不得超过包装上标明的堆码层数极限。8.4.2 贮存期在8.4.1规定的贮存条件下，产品贮存期为2年。超期后，经检验合格，可继续使用，最多不超过5年。6 GB/T 2675

15、2-2011 附录A(规范性附录)碳纤维含碳量测试方法A.1 方法原理碳纤维在高效催化剂存在下，在高温纯氧气氛中燃烧分解，生成二氧化碳、水和氮氧化合物的混合气体。经过还原柱，氮氧化合物还原为氮。在载气的带动下，二氧化碳、水和氮的混合气体经仪器的分离系统被逐步分离，依次进入检测器检测，得出碳的特征峰，通过数据处理得出相应的含碳量。A.2 仪器、试剂及环境条件A. 2.1 仪器A. 2. 1. 1 元素分析仪元素分析仪应具有燃烧系统、还原系统、混合气体分离系统、检测系统及数据处理系统，并具备从试样燃烧、还原、气体分离、检测到数据处理的全过程自动化功能。元自动化功能或自动化功能不完全的分析仪，对非自

16、动部分的操作应编制详细的操作程序。A. 2. 1. 1. 1 燃烧系统燃烧系统应包括燃烧炉和燃烧管两部分，以使碳纤维充分燃烧分解并能自动收集燃烧产物，将其输送到下一系统。A. 2. 1. 1.2 还原系统还原系统应包括还原炉和还原管两部分，该系统确保将燃烧中产生的氮氧化物还原。A. 2. 1. 1.3 混合气体分离系统混合气体分离系统可采用吸附-解析装置或气相色谱装置。A. 2. 1. 1.4 检测系统检测系统应能够定量给出碳的峰值。A.2. 1. 1.5 数据处理系统数据处理系统应能自动记录峰面积或峰高积分计数，且自动计算校正因子和元素百分含量。A. 2. 1. 2 天平感量为0.001mg

17、。A. 2.1.3 样晶舟元素分析专用锡舟。7 G/T 26752-20门A.2.2 试剂乙酷苯胶:元素分析专用基准试剂。A.2.3 试验室环境条件整个试验过程中试验室环境温度:(20士5).C，相对湿度:50%70%。A.3 试样制备及预处理A. 3.1 试样制备取碳纤维约1g，制成长度约0.5mm的试样待用。若碳纤维表面有上浆剂，应先用该上浆剂适用的溶剂进行不少于2h的浸泡脱上浆剂处理，然后再按上述方法制备。A.3.2 试样预处理将按A.3.1制备的试样置于称量瓶中，在103.C士2.C的烘箱内烘2h，取出后立即放入装有硅胶的干燥器中冷却至室温待用。A.4 测定前准备A. 4.1 试剂装填

18、A. 4. 1. 1 燃烧系统和还原系统应选用与元素分析仪相匹配的试剂，试剂应填充密实，各段之间不得留有空隙，并用石英棉隔开。A. 4.1.2 燃烧系统试剂装填(装填量按元素分析仪相关要求)顺序如下:石英棉催化剂l石英棉催化剂2石英棉催化剂3石英棉灰分管A. 4.1.3 还原系统试剂装填(装填量按元素分析仪相关要求)顺序如下:石英棉铜石英棉银网A. 4.1.4 按仪器说明书要求开动元素分析仪，仪器通过自检后，进入升温程序。A.4.2 炉温设定按元素分析仪说明书技术要求分别设定燃烧炉、还原炉温度。A.4.3 优化燃烧条件为使碳纤维充分燃烧，需加大进氧量及延长燃烧时间来优化燃烧条件，优化方式依据仪

19、器说明书选择。A.5 元素分听仪校正A.5.1 系统技正待燃烧炉、还原炉的温度达到要求并保持稳定后，开始进行元素分析仪系统校正。8 GB/T 26752-2011 A. 5. 1. 1 空白校正用已经称重的样品舟称取乙酷苯胶约3mg，精确至0.001mg，送入元素分析仪进样器，使其在规定的条件下燃烧分解。燃烧产物的收集和测定按程序自动进行。然后不加乙酷苯胶重复上述操作，测定空白值。交替进行至少三次，直至空白值达到仪器要求为止。本步骤可根据元素分析仪型号不同，依据操作说明进行操作。A.5. 1. 2 校正因子试验用已经称重的样品舟称取乙酷苯胶约3mg，精确至0.001mg，送入元素分析仪进样器，

20、使其在规定的条件下燃烧分解，燃烧产物的收集和测定接程序自动进行。至少进行三次测试，检查校正因子是否达到仪器要求。如果校正因子未达到仪器要求，则从人5.1. 1起重新进行校正。本步骤可根据元素分析仪型号不同，依据操作说明进行操作。A.5.2 标准样品校正用已经称量的样品舟称取乙酷苯胶约3mg，精确至0.001mg，送入元素分析仪进样器，使其在规定的条件下燃烧分解，并自动进行燃烧产物的收集和测定，从终端读取乙酷苯胶中碳的质量百分含量。重复测定不少于两次，各次测定结果与乙酷苯肢元素含量理论值的绝对误差不大于0.3%，否则从A.5.1起重新进行校正。A.6 样晶称量与测定A. 6.1 称量将预处理盾的

21、样品置于已经称重的样品舟中，准确称量2.3 mg2. 7 mg，精确至0.001mg，待测。A.6.2 测定将预先称好的样品送入元素分析仪进样器，使其在规定条件下充分燃烧分解，并自动进行燃烧产物的收集和测定，从统计资料端读取样品碳的质量百分含量。每个试样至少进行两次平行测定，其误差应满足A.7规定。A.7 数据处理平行测定结果之差不大于0.5%，最终结果以两次测定数据的算术平均值表示，保留四位有效数字。A.8 试验报告试验报告一般包括以下内容:a) 试验方法的标准编号;b) 元素分析仪的名称、型号;c) 试验项目及名称;d) 试样来源、材料品种、批号、规格;e) 试验室温度、湿度;f) 试验结

22、果;g) 试验人员、审核人员日期及其他。9 GB/T 26752-2011 附录B(规范性附录)碳纤维上浆荆含量测试方法B.1 方法原理利用上浆剂可在丙酣中溶解的特性，用萃取回流的方法将碳纤维表面的上浆剂萃取下来。B.2 仪器B. 2.1 分析天平感量0.1mg. B.2.2 索氏萃取器。B.2.3 圆底烧瓶250mL. B.2.4 带有调温装置的电热恒温干燥箱，附有温度指示仪表，能保持在100.C110.C。B.3 步骤准确称取约5g碳纤维，记作风，用谑纸包好放入索氏萃取器。在圆底烧瓶中，倒入约150mL丙酣。安装萃取回流装置，调节恒温水浴温度为85C90C，回流速度约C67)min/次，从

23、第一次回流开始计时，约1.5h后停止加热。待温度降至室温后，取出碳纤维，置于表面皿中放入100.C烘箱中烘干至恒重，在干燥器中冷却后，称其质量mzB.4 计算上浆剂含量按公式CB.l)计算:nu nu -EE晶 、，-2-m一二叫-m一，、-Q C B.1 ) 式中:Q一一碳纤维表面上浆剂含量，%;mj一试验前碳纤维质量，单位为克Cg); mz一一萃取、烘干后碳纤维质量，单位为克Cg)。B.5 试验报告试验报告一般包括以下内容za) 试验方法的标准编号;b) 试验项目及名称;c) 试样来源、材料品种、批号、规格;d) 试验室温度、湿度;e) 试验结果;f) 试验人员、审核人员日期及其他。GB/

24、T 26752-2011 B.6 试验注意事项试验过程中应注意以下事项:a) 丙酣易挥发且易燃易爆，回流装置各接口应密封良好;b) 索氏萃取器支管极细、易碎，应确保其在任何状态下不受力;c) 安装萃取装置时，应使萃取器向支管一侧略微倾斜以利于溶剂回流。11 GB/T 26752-2011 附录C(规范性附录)碳纤维灰分测试方法C.1 方法原理本方法使用高温炉，在恒定温度下灼烧碳纤维试样至恒重后，计算残余物质量占原试样质量的百分含量。C.2 仪器、设备、计量器具C. 2.1 分析天平感量为0.1mg。C.2.2 瓷增塌。C. 2. 3 玻璃干燥器，内装变色硅胶。C. 2. 4 增塌钳。C.2.5

25、 高温炉，其性能应满足以下要求:a) 最高炉温可达1300 .C; b) 装有调温装置，并配有热电偶和温度指示仪表，温度控制精度为士20.C。C.2.6 烘箱额定温度为200.C，精度为土2.C。C.3 试样在碳纤维端头200mm后取样，每个样品取试样数不少于3份，每份试样质量约为5g，试样剪成10 mm小段。C.4 步骤C. 4.1 将一份试样放入烧杯，在(110士5).C烘箱中烘1h。C. 4. 2 将烘好的试样置于干燥器中冷却至室温。C.4.3 将冷却至室温的试样放入己恒重姿增塌(mo)，称重(m1)，精确至0.1mg. C. 4. 4 将盛试样的瓷蜻捐放在高温炉恒温区，由300.C以下

26、随炉升温到(900土20).C，恒温进行灼烧。C.4.5 灼烧时打开炉门圆孔，自然通风氧化，无炉门圆孔的高温炉，可微开炉门3mm5 mm。C.4.6 灼烧至无碳黑后，取出瓷埔塌放在石棉板上，在空气中冷却5min，再放入干燥器内，冷却至室温，迅速称量，精确至0.1mg C.4.7 称重后按c.4. 4C. 4. 6规定反复进行灼烧(每次灼烧30min)，直至两次称重差值不大于0.4mg 为止，取最后一次称重结果(m2)。C.5 计算C. 5.1 试样中灰分含量按公式(C.1)计算:G/T 26752-2011 Am=:m2-m肉)=一一一一X100 (m1 -mo) . ( C.1 ) 式中:A

27、m一一碳纤维灰分，%;m。一一一站塌的质量，单位为克(g); m1 试样质量和瓷增塌的质量，单位为克(g); m2 灼烧后灰分和瓷士甘塌的质量，单位为克(g)。C.5.2 以不少于3份试样的Am算术平均值作为测试结果，取小数点后二位数字。C.6 测试误差本测试方法的允许误差:a) 灰分值小于0.1%时，相对标准偏差为9%;b) 灰分值不小于0.1%时，相对标准偏差为5%。C.7 试验报告试验报告一般包括以下内容:a) 试验方法的标准编号;b) 试验项目及名称;c) 材料名称、批号、生产单位及生产日期;d) 试样编号、状态、特征;e) 试验条件:温度、灼烧温度;f) 试验结果;g) 试验人员、审

28、核人员日期及其他。13 GB/T 26752-20门附录D(资料性附录)碳纤维包装纸筒规格D.l 碳纤维包装纸筒规格尺寸见表D.L14 纸筒型号TYPE 1 TYPE n 表D.l碳纤维包装纸筒规格尺寸长度192 290 单位为毫米内径76 FFON|NmhNH因。国华人民共和国家标准聚丙烯睛基碳纤维GB/T 26752-2011 白当&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* 印张1.25 字数29千字2011年10月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2011年10月第一版唔书号:155066. 1-43645 21. 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)68533533定价GB/T 26752-2011 打印扫期:2011年11月2日F002