GB T 27797.5-2011 纤维增强塑料.试验板制备方法.第5部分：缠绕成型.pdf

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1、GB ICS 83. 120 Q 23 和国国家标准=l:I工./、中华人民GB/T 27797.5-20门/ISO1268-5:2001 (E) 纤维增强塑料试验板制备方法第5部分:缠绕成型Fibre-reinforced plastics-Methods of producing test plates Part 5: Filament winding CISO 1268-5: 2001 , IDT) 2012-08-01实施2011-12-30发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会协:战V移MHS户。均LL叫俨、时L叫中华人民共和国国家标准纤维增强塑料试验

2、板制备方法第5部分:缠绕成型GB/T 27797. 5-2011/1S0 1268-5 :2001(E) 争6中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946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880X12301/16 印张0.75字数17千字2012年6月第一版2012年6月第一次印刷晤书号:155066 1-45035定价16.00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)6

3、8510107GB/T 27797.5-20门/ISO1268-5: 200 1 (E) 目。昌GB/T 27797(纤维增强塑料试验板制备方法分为11个部分t一一第1部分z通则;一一第2部分:接触和喷射模塑;一一第3部分:湿法模塑;一一第4部分:预浸料模塑;第5部分:缠绕成型;-一一第6部分:拉挤模塑;一一第7部分:树脂传递模塑;一一第8部分:SMC及BMC模塑;一一第9部分:GMT/STC模塑;一一第10部分:BMC和其他长纤维模塑料注射模塑一般原理和通用试样模塑;一一第11部分:BMC和其他长纤维模塑料注射模塑小方片。本部分为GB/T27797的第5部分。本部分按照GB/T1. 1-20

4、09给出的规则起草。本部分使用翻译法等同采用ISO1268-5:2001(E)(纤维增强塑料试验板制备方法第5部分:缠绕成型。与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:GB/T 27797. 1纤维增强塑料试验板制备方法第1部分z通则(lSO1268-1: 2001, IDT)。本部分做了下列编辑性修改=一一将一些适用于国际标准的表述改为适用于我国标准的表述;一一在8.5和第9章中加条号。本部分由中国建筑材料联合会提出。本部分由全国纤维增强塑料标准化技术委员会(SAC/TC39)归口。本部分起草单位:北京玻钢院复合材料有限公司、中国兵器工业集团五三研究所、常州天马集团有限公

5、司。本部分主要起草人z宁珍连、张力平、陈海玲、宣维栋、马玉敬。I G/T 27797.5-2011/ISO 1268-5:2001(E) 1 范围纤维增强塑料试验板制备方法第5部分:缠绕成型GB/T 27797的本部分规定了用缠绕法制备纤维增强塑料板的方法，该法以玻璃纤维元捻粗纱和热固性树脂为原料(不包括预浸渍的纤维)。本部分规定了在最优工业化条件下制备单向增强板，在这些试验板上可切取用于测试各种机械性能的试样。GB/T 27797的本部分主要适用于用聚醋树脂或环氧树脂制备的玻璃纤维增强塑料，但也可扩展到其他类型的树脂和增强材料。GB/T 27797的本部分和GB/T27797. 1一并使用。

6、注:为便于理解本方法，无捻粗纱一词在全文中经常用到，也包括纱线，除非特别说明。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。ISO 1268-1纤维增强塑料试验板制备方法第1部分:通则(Fibre-reir巾rcedplastics Methods of producing test plates-Part 1: General conditions) 3 健康和安全见ISO1268-10 4 原理一股粗纱(或数股粗纱束)浸渍树脂，缠绕若干层后成型。在芯模上安装外模板

7、，以获得试验板所要求的最终厚度。固化可在带加热板的压机中或放人烘箱中进行。本方法可同时制备两块相同的试验板。5 材料5. 1 粗纱本方法适用于所有线密度为200tex4 800 tex的粗纱。对线密度较低的粗纱可进行合股，使其线密度达到200tex4 800 tex(例如，10束22tex等于220tex)。5.2 树脂体系推荐所用的树脂体系(聚醋或环氧十固化体系)应满足如下性能:1 GB/T 27797.5-2011/ISO 1268-5:200 1(E) a) 蒙古度:在缠绕温度下低于0.4Pa s; b) 最低适用期:操作温度下的最短适用期应满足缠绕到最后阶段树脂秸度不大于初始值的140

8、%。如果所选择的树脂体系不具备上述性能，应在试验板制备报告中说明其粘度及最低适用期。6 试验板尺寸制备的试验板的最小尺寸为长度300mm、宽度200mmo 7 增强材料含量试验板的玻璃纤维含量应由需方规定，此类型试验板的玻璃纤维质量含量通常为70%。注:玻璃纤维质量含量70%时，体积含量为52%。8 设备8. 1 纱架(选用纱架需配备张力调节系统，使纤维张力在oN-15 N间可调(在粗纱进入浸胶槽之前测定张力)。8.2 缠绕机缠绕机(见图1)应有如下性能:a) 轴速t在or/min70 r/min范围内连续可谓;b) 纱线前进量z在O.5 mm5 mm范围内可调;c) 如需要，可安装辐射板，使

9、粗纱在芯模上缠绕时温度保持基本恒定。8.3 浸股装置8.3. 1 总则浸肢装置可选用8.3.2和8.3.3中的一种，如果使用别的装置，应在试验板制备报告中详细说明。8.3.2 浸胶槽应监控浸肢槽(见图1)内树脂体系的温度以保持其蒙古度尽可能恒定，确保粗纱浸胶均匀、完全。因此，建议浸胶槽采用双层结构，温度调节液在夹层内循环。浸肢槽内最小浸渍距离为400mm，并能盛装1L树脂，以保证浸渍完全。图1为浸肢槽的一个示例，推荐浸胶槽应具有如下性能:a) 进口处有导纱眼以防磨损;b) 出口处有纤维导杆，保证浸胶完全，元干纱Fc) 气泡拦除装置;d) 位于树脂中的导杆(平面和沟槽交替设置)。2 GB/T 2

10、7797.5-20门/ISO1268号:2001(E) 2 5 6 7 8 9 -13 10 12 说明:1 出口导杆;2 气泡拦除装置;3一一入口导杆导纱眼); 4一一粗纱;5一双层胶槽z6一一带沟槽的导杆;7-一平板导杆;8一一辐射极;9一芯模;11一活动臂;12一-缠绕设备;13 张力控制系统;14 粗纱团。10一一浸胶槽;图1浸胶槽和缠绕机8.3.3 浸肢辑浸胶辐(见图Z)应耐腐蚀、耐磨，且为自由轮，最小直径120rnrn，粗纱接触浸肢辑的长度应不小于其周长的20%，浸胶辑浸入树脂胶液的深度约为其直径的20%30%。应使用刮刀控制浸胶辑上树脂的量，刮刀和浸肢辑的距离在ornm3 rnr

11、n之间可调，刮刀的安装应经过事先调试，应使用另一刮刀刮去粗纱不能吸附的树脂。 4 2 5 3 说明=1一-一粗纱;2一-胶辘;3一一树脂;4一一导杆;5一一刮刀。图2浸胶辑3 GB/T 27797.5-2011月SO1268号:2001(E) 8.4 芯模芯模(见图3)由框架和两面抛光的平板组成。粗纱缠绕在芯模上，外模板设置在绕组两侧，紧贴芯模，这样可以准确控制缠绕件厚度。外模板的表面应平整光滑，和芯模平行。棒状硅橡胶端板用来封住芯模和外模板之间的间隙，防止固化时树脂流失。2 4 2 说明:1一一框架;2一一外模片;3一一芯轴;4一一槽口;5 缠绕件厚度;6一一-硅橡胶棒;7一一粗纱。圄3缠绕

12、和固化芯模4 GB/T 27797.5-2011/ISO 1268-5:2001 (E) 8.5 带加热握的压机8.5.1 压机应有如下特性:a) 最小压力:20kN; b) 温度可根据树脂及其固化体系的固化曲线要求调节。8.5.2 如果没有带加热板的压机，也可用如下方法:a) 安装一套夹紧外模板装置;b) 能达到树脂体系所需固化温度的烘箱。9 步骤9. 1 除非另有规定，用于制备试验板的粗纱可直接使用，不需要预先调节。9.2 将芯模安装在缠绕机的轴上，当浸胶槽的温度须保持在50.C以上时，建议芯模也尽可能保持在此温度。9.3 调节芯轴转速，使纱线速度为5m/min15 m/min，确保在树脂

13、适用期内能完成缠绕操作。选择的缠绕参数如下z一纱线前进量:0.5mm4mm; 一一层数n:2n12.合适的缠绕参数参见附录A，缠绕参数计算参见附录B。9.4 将粗纱团装入退绕机的轴上(如使用)。9.5 拽出一定长度的粗纱，穿过张力控制系统、浸胶槽导杆及纤维导杆，系在芯模上。借助张力控制系统，调节粗纱的张力，确保粗纱能均匀地缠绕到芯模上。9.6 将配制好的树脂加入浸胶槽中。9. 7 保持胶槽温度在设定的温度。9.8 在芯模上涂刷脱模剂，所涂脱模剂应在操作温度下稳定，或覆盖一层耐热薄膜。9.9 如果所用芯模上没有供切割的槽口，在芯模的两端固定塑料棒，以便于试验板脱模，并防止切割试验板时损伤芯模。在

14、芯模两边放置硅橡胶棒(如图3所示)，这些硅橡胶棒将使粗纱在缠绕过程中有一定的张力，并避免模具闭合处的任何树脂流失，硅橡胶棒的位置和直径应能保证其间的缠绕件是平整的。9. 10 在外模板上涂刷一薄层配制好的树脂。9. 11 先缠绕一层粗纱，如有必要，用一柔韧的刮刀或辐子除去表面的树脂。重复缠绕至规定的层数。9. 12 当缠绕完毕后，在芯模上安装外模板(见图3)。9. 13 将整个组件放在压机的加热板之间，或夹紧外模板后放入固化炉中。根据树脂体系推荐的时间、温度等固化条件固化缠绕件。9. 14 进行后固化。9. 15 冷却至室温。9. 16 用圆锯按图4所示切割后脱模。9. 17 将试验板切割成所

15、需的尺寸，为避免边缘损坏，建议用金刚石锯。9. 18 从这些试验板上按标准规定的尺寸切取用于力学性能测试的试样。5 GB/T 27797.5-2011/ISO 1268号:2001(E) 4 说明21一一圆锯的旋转轴;2一一圆锯的锯条p4 试验板55一芯模。3一一槽口;图4试验板脱模10 试验板的性能测定10. 1 纤维含量见ISO1268-1，纤维含量应在规定值的土2%范围之内。10.2 孔隐含量见ISO1268-1。10.3 外观及浸渍情况脱模后，目测试验板的外观及浸渍情况，应符合试验板的质量要求。10.4 尺寸测量试验板的厚度、宽度及长度。11 试验板制备报告试验板制备报告应包含如下信息

16、:a) 依据本部分;b) 制备地点、时间;c) 增强材料层数及缠绕件纱线前进量，毫米(mm);5 d) 所用材料的详细情况(包括增强材料型号、树脂牌号、填料类型、固化体系等等hd 所使用的浸胶设备(水浴、辑或其他); 6 f) 操作条件(树脂体系温度:C;纱线速度，m/min); g) 是否用压机或固化炉;h) 试验板尺寸;i) 纤维含量及填料含量;j) 板的质量(外观、浸渍情况); k) 其他再制备板材时所需要的信息;1) 与本部分的差异。附录A(资料性附录)缠绕参数举例GB/T 27797.5-2011/ISO 1268号:2001(E)表A.l给出了最终产品为3mm厚单向板的缠绕参数，所

17、用树脂密度为1.2 g/cm3，产品纤维质量含量为70%左右。可以通过增加层数或减小纱线前进量来增加纤维含量，与之对应，用相反的操作可降低纤维含量。表A.1计算参数可选参数粗纱线密度粗纱数量总线密度tex tex 层数纱线前进量层数纱线前进量口1口1mm 210 2 420 11 1. 14 6 0.56 210 3 630 9 1. 40 6 0.68 300 1 300 13 0.97 8 0.47 300 2 600 9 1. 33 6 0.67 300 3 900 7 1. 56 4 0.82 800 1 800 8 1. 59 4 o. 77 1 200 1 1 200 6 1. 7

18、9 4 0.97 1 600 1 1 600 6 2.38 4 1. 09 2000 1 2000 5 2.47 4 1. 22 2400 1 2400 5 2.98 4 1. 33 2400 2 4800 3 3.57 2 1. 89 (闻工OONHmtSN-o自=ON|.hmhhNH阁。GB/T 27797.5-2011/ISO 1268-5:2001 (E) 附录(资料性附录)缠绕法制备单向板缠绕参数计算方法B 层数B.1 n=, X p X cp X 10 缠绕层数按式(B.1)计算:.( B.1 ) 式中zn 缠绕层数(层数必须是整数，如有必要，取相邻的整数或偶数hp一纤维密度，单位为克每立方厘米(g/cm3);伊一一纤维含量，用质量分数表示(%); Pl 粗纱线密度，tex;h 试验板厚度，单位为毫米(mm)。纱线前进量B.2 纱线前进量按式(B.2)计算:. ( B.2 ) 户一一一旦圣Pl-h X 10 X P X cp 式中: 纱线前进量，单位为毫米(mm)。其余同式(B.1)。侵权必究晤书号:155066，1-45035 定价:16.00元版权专有GB/T 27797.5-2011 打印H期:2012年7月24日F002