ICS59.080.99 W59 中华人民共和国国家标准 GB/T28461—2012 碳 纤维预浸料 Carbonfiberprepreg 2012-06-29发布 2012-12-01实施 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发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国纺织工业联合会提出。 本标准由全国纺织品标准化技术委员会(SAC/TC209)归口。 本标准起草单位:威海光威集团有限责任公司、哈尔滨玻璃钢研究院。 本标准主要起草人:林凤森、张淑萍、段长兵、夏向欣、李书乡、李盛林、高赫、商伟辉、丁新静。 ⅠGB/T28461—2012 碳纤维预浸料 1 范围 本标准规定了碳纤维预浸料的术语和定义、分类和标记、要求、检验规则、包装和标识、贮运及其他 要求。 本标准适用于单向碳纤维和碳纤维织物增强环氧树脂预浸料。 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/T1447 纤维增强塑料拉伸性能试验方法 GB/T1448 纤维增强塑料压缩性能试验方法 GB/T1449 纤维增强塑料弯曲性能试验方法 GB/T1450.1 纤维增强塑料层间剪切强度试验方法 GB/T3354 定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法 GB/T3356 单向纤维增强塑料弯曲性能试验方法 GB/T3856 单向纤维增强塑料平板压缩性能试验方法 HB7736.2 复合材料预浸料物理性能试验方法 第2部分:面密度的测定 HB7736.3 复合材料预浸料物理性能试验方法 第3部分:纤维面密度的测定 HB7736.4 复合材料预浸料物理性能试验方法 第4部分:挥发份含量的测定 HB7736.5 复合材料预浸料物理性能试验方法 第5部分:树脂含量的测定 HB7736.7 复合材料预浸料物理性能试验方法 第7部分:凝胶时间的测定 JC/T773 单向纤维增强塑料层间剪切强度试验方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 贫树脂区 stavedresinareas 明显可见的预浸料中含有未被树脂浸渍的区域。 3.2 富树脂区 execessiveresinareas 明显可见树脂含量超过预浸料平均厚度的区域。 3.3 纱毛团 yarnfeathers 纤维的断纱、毛丝聚集在一起,形成夹杂在预浸料中的毛团或疏松丝束。 1GB/T28461—2012 4 分类和标记 4.1 分类 碳纤维预浸料分为两类: ———A类:单向碳纤维预浸料; ———C类:碳纤维织物预浸料。 4.2 标记 碳纤维预浸料按名称、代号(包括纤维牌号、树脂牌号、类别、纤维面密度)和本标准编号进行标记, 表示如下。 示例:碳纤维为CCF300,环氧树脂为5884,纤维面密度为150g/m2,按本标准生产的单向碳纤维预浸料标记为:碳 纤维/环氧树脂预浸料 CCF300/5884-A150GB/T28461—2012。 5 要求 5.1 原材料 5.1.1 碳纤维 碳纤维的性能应满足表1的要求。 表1 碳纤维的主要性能指标 类别 项目 单位 指标 碳纤维拉伸强度 MPa ≥3530 拉伸弹性模量 GPa ≥230 5.1.2 基体树脂 满足最终产品的性能要求,适合于预浸工艺的环氧树脂。 5.2 外观质量 预浸料的外观质量应符合表2的规定。 2GB/T28461—2012 表2 预浸料的外观质量 类别 外 观 要 求 A类1.外观平整,厚度均匀,不应有对使用、操作不利的明显缺陷。 2.纤维应连续,不应有明显的交叉变形、起皱或松散。 3.树脂应浸透纤维,分布均匀,不应有明显可见干纱及明显的贫、富树脂区。 4.不应有任何外来杂质。 5.不应有损伤纤维的永久性折叠、褶皱。 6.纤维的间隙:在每平方米内允许有不多于3处的长度小于300mm、宽度小于1mm的空隙。 7.纱毛团:在每平方米内纱毛团累积面积小于0.02m2,纱毛团的存在未使纤维产生变形 C类1.外观平整,厚度均匀,不应有对使用、操作不利的明显缺陷。 2.树脂应浸透纤维,分布均匀,不应有明显可见干纱及明显的贫、富树脂区。 3.不应有任何外来杂质。 4.不应有损伤纤维的永久性折叠、褶皱。 5.织物无稀密路,经、纬纱无明显变形及断经、断纬现象,经纱与纬纱应相互垂直,经纱与经纱、纬纱与纬 纱相互平行 5.3 规格尺寸 预浸料以卷状形式供应。每卷长度为100m,宽度为1000mm,宽度偏差不大于10mm。 5.4 物理性能 物理性能应符合表3的规定。 表3 物理性能 类型 物 理 性 能 A类纤维面密度/ (g/m2)纤维面密度偏差/ %树脂含量/ %预浸料面密度/ (g/m2)预浸料面密度偏差/ %挥发分含量/ % 54 75 100 125 150 175 200 225 250 300 600±5 ±840±3 38±3 33±390 121 149 186 224 262 298 336 373 448 896±5 ±8≤1.5 3GB/T28461—2012 表3(续) 类型 物 理 性 能 C类纤维面密度/ (g/m2)纤维面密度偏差/ %树脂含量/ %预浸料面密度/ (g/m2)预浸料面密度偏差/ %挥发分含量/ % 125 160 200 220 280 330 370 640±5 40±3209 267 333 367 467 550 617 1067±5 ≤1.5 5.5 层合板力学性能 碳纤维预浸料层合板力学性能应符合表4的规定。 表4 层合板力学性能 性 能类 型 A类 C类 0°(或经向)拉伸强度/MPa ≥1700 ≥400 0°(或经向)拉伸弹性模量/GPa ≥120 ≥40 90°(或纬向)拉伸强度/MPa ≥15 ≥350 90°(或纬向)拉伸弹性模量/GPa ≥8 ≥30 0°(或经向)弯曲强度/MPa ≥1100 — 0°(或经向)弯曲弹性模量/GPa ≥100 — 0°(或经向)压缩强度/MPa ≥850 ≥300 层间剪切强度/MPa ≥65 ≥15 6 检验规则 6.1 检验分类 本标准规定的检验分为出厂检验和型式检验。有下列情况之一时应进行型式检验: a) 新产品或老产品转厂的试制定型鉴定; b)正常生产后,如产品结构、材料、工艺等有较大改变; c)停产一段时间,又恢复生产; d)当发生质量争议或质量仲裁时。 4GB/T28461—2012 6.2 组批规则 以同批原料、按相同工艺在同一生产周期内连续生产的产品为一批。 6.3 抽样方案 从每批产品中随机抽取预浸料进行检验。规格尺寸和外观质量应逐件检验,取样数量应根据批量 范围按表5的抽样方案进行。 表5 抽样方案 每批预浸料卷数 取样卷数 1~3 1 4~10 2 11~30 3 31~75 4 75以上 5 6.4 检验项目 按表6的检验项目进行检验。 表6 检验项目 出厂检验 型式检验 要求章节号 检验方法章节号 外观质量 √ √ 5.2 6.6.1 规格尺寸 √ √ 5.3 6.6.2 物 理 性 能预浸料面密度 √ √ 5.4 6.6.3.1 纤维面密度 √ √ 5.4 6.6.3.2 挥发分含量 √ √ 5.4 6.6.3.3 树脂含量 √ √ 5.4 6.6.3.4 凝胶时间 √ √ 5.4 6.6.3.5 层 合 板 力 学 性 能0°(或经向)拉伸强度 — √ 5.5 6.6.4.1 0°(或经向)拉伸弹性模量 — √ 5.5 6.6.4.1 90°(或纬向)拉伸强度 — √ 5.5 6.6.4.1 90°(或纬向)拉伸弹性模量 — √ 5.5 6.6.4.1 0°(或经向)压缩强度 — √ 5.5 6.6.4.2 0°(或经向)弯曲强度 — √ 5.5 6.6.4.3 0°(或经向)弯曲弹性模量 — √ 5.5 6.6.4.3 层间剪切强度 — √ 5.5 6.6.4.4 5GB/T28461—2012 6.5 判定 生产企业应逐批进行出厂检验,符合本标准的为出厂检验合格。 在检验结果中,若有一项或一项以上不符合本标准要求,应加倍抽样复验,经复验后仍有一项不符 合本标准要求,则判定该批产品不合格。 6.6 检验方法 6.6.1 外观 目测并配以分度值为1mm的钢直尺检测。 6.6.2 尺寸 用最小刻度1mm、长度大于1m的钢直尺测量预浸料的宽度,用数字记录仪测量预浸料的长度。 6.6.3 物理性能 6.6.3.1 预浸料面密度 预浸料面密度的检测,按HB7736.2的规定执行。 6.6.3.2 纤维面密度 纤维面密度的检测,按HB7736.3的规定执行。 6.6.3.3 挥发分含量 挥发分含量的检测,按HB7736.4的规定执行。 6.6.3.4 树脂含量 树脂含量的检测,按HB7736.5的规定执行。 6.6.3.5 凝胶时间 凝胶时间的检测,按HB7736.7的规定执行。 6.6.4 层合板力学性能 6.6.4.1 拉伸性能 A类:拉伸强度、拉伸模量按GB/T3354的规定执行。 C类:拉伸强度、拉伸模量按GB/T1447的规定执行。 6.6.4.2 压缩性能 A类:压缩强度按GB/T3856的规定执行。 C类:压缩强度按GB/T1448的规定执行。 6.6.4.3 弯曲性能 A类:弯曲强度、弯曲模量按GB/T3356的规定执行。 C类:弯曲强度、弯曲模量按GB/T1449的规定执行。 6GB/T28461—2012