TIÊU CHUẨN QUỐC\r\nGIA

TCVN 9566\r\n: 2013

ISO 15034\r\n: 1999

COMPOSITE\r\n– PREPREG – XÁC ĐỊNH LƯỢNG NHỰA TRÀO

Composites – Prepregs\r\n– Determination of resin flow

Lời nói đầu

TCVN 9566 : 2013 hoàn toàn tương đương với\r\nISO 15034 : 1999.

TCVN 9566 : 2013 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn\r\nTCVN/TC61/SC13 "Composite và sợi gia cường" biên soạn, Tổng\r\ncục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

COMPOSITE – PREPREG –\r\nXÁC ĐỊNH LƯỢNG NHỰA TRÀO

Composites – Prepregs\r\n– Determination of resin flow

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định quy trình xác định\r\nlượng nhựa trào của prepreg được làm từ sợi gia cường liên tục có tẩm trước\r\nnhựa epoxy và/hoặc nhựa polyeste không no.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn là rất cần thiết cho\r\nviệc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì\r\náp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì\r\náp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 9563:2013 (ISO 9782:1993), Chất dẻo –\r\nHợp chất đúc được gia cường và prepreg – Xác định hàm lượng chất bay hơi biểu\r\nkiến.

ISO 291:1997 [1]⁾,\r\nPlastics – Standard atmospheres for conditioning and testing (Chất dẻo –\r\nMôi trường chuẩn để điều hòa và thử).

ISO 472:1999 [2]⁾,\r\nPlastics – Vocabulary (Chất dẻo – Từ vựng).

ISO 8604:1988, Plastics – Prepregs –\r\nDefinitions of terms and symbols for designations (Chất dẻo – Prepregs –\r\nĐịnh nghĩa thuật ngữ và ký hiệu).

3. Thuật ngữ và định\r\nnghĩa

Trong tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và\r\nđịnh nghĩa nêu trong ISO 472 và ISO 8604

4. Nguyên tắc

Một mẫu thử nghiệm cắt từ mẫu prepreg được\r\nđặt vào giữa một tấm vải thông khí và màng chống dính. Tổ hợp này được đóng rắn\r\nở nhiệt độ thử và dưới áp lực nén trong một máy ép nóng. Sau khi đóng rắn, loại\r\nbỏ nhựa trào ra ngoài kích thước ban đầu của mẫu thử. Lượng nhựa trào được tính\r\ntoán là phần trăm chênh lệch giữa khối lượng trước và sau khi đóng rắn.

5. Thiết bị, dụng cụ

5.1. Dưỡng cắt, làm bằng kim loại hoặc\r\nvật liệu gốm, có kích thước (100 ± 1) mm x (100 ± 1)mm và dày khoảng 5mm. Kim\r\nloại cứng như thép cũng có thể sử dụng.

5.2. Dao, loại lưỡi đơn.

5.3. Cân phân tích, có khả năng cân\r\nchính xác đến 1mg.

5.4. Vải thủy tinh thông khí, loại 181 hoặc tương\r\nđương.

5.5. Màng chống dính (được đục lỗ), bền nhiệt, ví dụ\r\npolytetrafloroetylen, được đục lỗ thích hợp để nhựa có thể chảy qua đó.

5.6. Màng chống dính (không được đục lỗ), bền nhiệt, ví dụ\r\ncopolyme của tetrafloroetylen và hexafloropropylen (FEP).

5.7. Máy ép nóng có bàn gia nhiệt, có thể tăng nhiệt\r\nđộ lên đến 200^oC và duy trì áp lực lên đến 600 kPa trên khoảng diện\r\ntích 100 mm x 100mm.

6. Chuẩn bị mẫu thử\r\nnghiệm

6.1. Từ mỗi mẫu lấy tối thiểu ba mẫu thử nghiệm.

6.2. Sử dụng dưỡng, cắt cẩn thận các mẫu thử\r\nnghiệm có kích thước 100 mm x 100 mm từ mẫu prepreg. Cắt các miếng mẫu thử theo\r\nchiều rộng của prepreg. Cắt đủ lượng miếng mẫu sao cho khi chúng được đặt lên\r\nnhau sẽ tạo ra mẫu thử nghiệm dày từ 0,2 mm đến 0,5 mm. Nếu không thể cắt được\r\nđủ số lượng miếng mẫu theo chiều rộng của prepreg (ví dụ đối với các băng hẹp)\r\nthì có thể cắt theo chiều dọc. Trong các miếng mẫu phải không bao gồm cạnh và\r\nmép của prepreg.

6.3. Trong trường hợp prepreg đơn hướng, đặt lần\r\nlượt các lớp theo hướng vuông góc với nhau. Nên sử dụng hai hoặc bốn lớp cho\r\nmỗi mẫu. Nếu số lượng khuyến cáo này không đủ để có được độ dày theo yêu cầu\r\nthì có thể sử dụng số lượng khác, nhưng phải nêu trong báo cáo thử nghiệm.

7. Điều hòa mẫu và\r\nmôi trường thử

7.1. Điều hòa mẫu

Prepreg thường được giữ ở nhiệt độ thấp,\r\nkhoảng – 18^oC. Có thể làm ấm túi đựng prepreg đến điểm không còn sự\r\nngưng tụ nước trên mặt ngoài túi trước khi mở. Đảm bảo rằng prepreg không hấp\r\nthụ ẩm từ môi trường.

7.2. Môi trường thử

Trừ khi có quy định khác, chuẩn bị mẫu thử và\r\ntiến hành thử trong phòng có môi trường giống một trong các môi trường chuẩn\r\nquy định trong ISO 291. Nếu máy ép nóng được lắp đặt trong môi trường được điều\r\nhòa không phù hợp thì thời gian phơi mẫu thử nghiệm trong môi trường này phải\r\nđược giữ càng ngắn càng tốt.

8. Cách tiến hành

8.1. Cân mẫu thử nghiệm chính xác đến 1mg và khối\r\nlượng là m₁.

8.2. Cắt hai miếng màng chống dính đục lỗ có kích\r\nthước vuông 150 mm x 150 mm.

8.3. Cắt sáu miếng vải thông khí có kích thước\r\nvuông 150 mm x 150 mm.

8.4. Cắt hai miếng màng chống dính không đục lỗ\r\ncó kích thước vuông 150 mm x 150 mm.

8.5. Chuẩn bị tổ hợp mẫu thử như nêu trong Hình\r\n1.

8.6. Đặt mẫu thử vào trong máy ép được gia nhiệt\r\nsơ bộ trước đến nhiệt độ đóng rắn quy định trước với sai số ± 3 ^oC\r\nvà ngay lập tức tác dụng áp lực nén đồng nhất từ 400 kPa đến 600 kPa (áp lực\r\nnày phải được tăng đến giá trị quy định trong khoảng 5 s khi đặt tổ hợp mẫu thử\r\nvào). Giữ áp lực này đến khi mức độ đóng rắn đủ để có thể cầm được.

Điều kiện đóng rắn được xác định bởi thỏa\r\nthuận giữa người sử dụng và người cung cấp prepreg.

CHÚ DẪN

1 mẫu thử nghiệm

2 bề mặt làm việc

3 màng chống dính không đục lỗ

4 vải thủy tinh thông khí (ba tấm)

5 màng chống dính có đục lỗ

a) Đặt một miếng màng chống dính không đục lỗ\r\nlên bề mặt làm việc

b) Đặt ba miếng vải thông khí lên trên màng chống\r\ndính này như chỉ trong hình

c) Đặt một miếng màng chống dính có đục lỗ\r\nlên trên miếng vải thông khí

d) Đặt mẫu thử lên trên màng chống dính có\r\nđục lỗ, đồng tâm và các mép của mẫu thử song song với các mép của màng.

e) Phủ mẫu thử bằng một màng chống dính có\r\nđục lỗ khác, ba miếng vải thông khí và một màng chống dính không đục lỗ. Tất cả\r\ncác mép phải thẳng hàng với nhau.

Hình 1 – Tổ hợp mẫu\r\nthử

8.7. Lấy tổ hợp mẫu thử ra khỏi máy ép và để\r\nnguội. Tách màng chống dính không đục lỗ, vải thông khí và màng chống dính có\r\nđục lỗ ra khỏi mẫu thử. Loại bỏ nhựa đã đóng rắn trào ra ngoài kích thước ban\r\nđầu của mẫu thử.

8.8. Cân lại mẫu thử chính xác đến 1 mg và ghi\r\nlại khối lượng là m₂.

8.9. Lặp lại quy trình từ 8.1 đến 8.8 với các mẫu\r\nthử còn lại (phải thu được ít nhất ba kết quả).

9. Biểu thị kết quả

9.1. Tính lượng nhựa trào, F_r1 tính\r\nbằng phần trăm theo công thức sau:

Trong đó

m₁ là khối lượng của mẫu thử trước\r\nkhi đóng rắn, tính bằng gam;

m₂ là khối lượng của mẫu thử sau\r\nkhi đóng rắn, tính bằng gam.

9.2. Đối với prepreg có chất dễ bay hơi trong\r\nthành phần ban đầu thì tính lượng nhựa trào, F_r2 tính bằng phần trăm\r\ntheo công thức sau:

Trong đó VC là hàm lượng chất dễ bay hơi theo\r\nphần trăm, xác định theo TCVN 9563 (ISO 9782).

10. Độ chụm

Trong phương pháp này không quy định về độ\r\nchụm do chưa có số liệu thử nghiệm liên phòng.

11. Báo cáo thử\r\nnghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin\r\nsau:

a) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) Tất cả các thông tin cần thiết để mô tả đầy\r\nđủ vật liệu thử;

c) Số lượng lớp sử dụng để xếp thành mẫu thử\r\nnghiệm;

d) Điều kiện đóng rắn sử dụng, ví dụ nhiệt độ\r\nđóng rắn, áp lực nén và thời gian;

e) Kết quả thu được từ từng mẫu thử trong ba\r\nmẫu và giá trị trung bình;

f) Trong trường hợp F_r2 được báo\r\ncáo thì nêu nhiệt độ mà tại đó hàm lượng chất bay hơi được xác định;

g) Loại vải thủy tinh thông khí sử dụng;

h) Loại màng chống dính có đục lỗ và màng\r\nchống dính không đục lỗ sử dụng;

i) Ngày thử nghiệm.