纤维增强塑料吸水性试验方法

本标准参照采用国际标准ISO 62—1980《塑料—吸水性的测定》。 1 主题内容与适用范围 1.1 本标准规定了纤维增强塑料在规定尺寸、温度和浸水时间下吸水量的测定方法。 1.2 本标准适用于测定纤维增强塑料的吸水性,其结果仅作对比之用,而不用于表示可能吸入 的最大吸水量。只有尺寸相同、物理状态尽可能相同的试样才能进行吸水性的比较。 1.3 本标准规定的两种方法的浸水温度分别是23℃和沸水温度。在沸水温度下会发生软化以 至失去原来形态的纤维增强塑料,只能在23℃下试验。 注:仲裁试验时,沸水温度限于100℃。 2 引用标准 GB 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则 3 原理 将试样浸没在规定温度的水中,经过规定时间,测量水的吸入和试样组分的浸出所引起质量的 变化量。 吸水性可用下列方式表示: a. 绝对吸水量; b. 单位表面积吸水量; c. 相对于试样质量的吸水百分率。 4 设备 4.1 天平:感量为1 mg。 4.2 烘箱:能控制在50±2℃或其他商定的温度。 4.3 恒温水浴:容积要符合6.1.1规定,并能控制在规定温度范围之内。 4.4 干燥器。 4.5 游标卡尺:精度为0.02mm。 5 试样 试样数量为5个,可直接由模压制得或经机械加工制得。机械加工的试样,切面要平整,无因加 工而引起的碳化痕迹。 5.1 模压件 标准试样为直径φ50±1mm,厚3±0.2mm的圆片。经商定也可采用边长50±1mm,厚4±0.2mm的 方片或长120±1mm,宽15±0.2mm,厚10±0.2mm的长条。 制备方法按GB 1446第1章规定。 5.3 管材 垂直于管轴向截取长为50±1mm的管段。若外径大于50mm,允许再沿管轴向的两个平面切取外 表面弧长为50±1mm的两个试样。 5.4 棒材 垂直于轴向截取长50±1mm的棒段。若直径大于50mm,应将直径同心地加工到50±1mm后再截 取。 5.5 型材 长度为50±1mm。经商定可通过加工,减小型材横截面的一个多尺寸,厚度可减小到3±0.2mm 。 6 试验步骤 6.1 基本规定 6.1.1 每平方厘米试样表面积所需的浸泡水数量至少应为8mL。 6.1.2 一般情况下一个容器只浸放一组试样。如果几组试样成分相同,则允许浸入同一个容 器中。试样要完全浸没在水中,不允许试样表面与其他试样或容器壁贴合。 6.1.3 浸水时间按6.2.3和6.3.3的规定。时间延长时应注意以下两点: a. 若在23℃的水中试验,每天至少要把水搅动一次; b. 若在沸水中试验,要适当补充沸水以维持水的体积。 6.2 方法1 6.2.1 将试样放进50±2℃的烘箱中干燥24±1h,移至干燥器中冷却至室温,取出后随即称量 每个试样(m1),精确至1mg。 6.2.2 将试样浸入温度为23±0.5℃的蒸馏水中。若另有商定,允许水温的偏差为±2℃。 6.2.3 浸泡24±0.5h后,将试样从水中取出,用清洁的干布或滤纸除去表面水分。在取出后的 1min内再次称得试样质量(m2),精确至1mg。 6.2.4 重复6.2.1。称得试样质量(m3)。 6.3 方法2 6.3.1 同6.2.1条。 6.3.2 将试样浸入煮沸的蒸馏水中。 6.3.3 浸泡30±1min后,将试样移入室温蒸馏水中冷却15±1min。将试样从水中取出,用清洁 的干布或滤纸除去表面水分。在取出后的1 min内再次称得度样质量(m2),精确至1mg。 6.3.4 重复6.2.1,称得试样质量(m3)。 7 计算 7.1 测量结果表示的标准方式(绝对吸水量) 绝对吸水量一般按式(1)计算: ma=m2-m3 ………………………………………(1) 式中:ma—试样的绝对吸水量,mg; m2—试样浸水后的质量,mg; m3—试样浸水再干燥后的质量,mg。 若m3＞m1,绝对吸水量按式(2)计算: ma=m2-m1 ………………………………………(2) 式中:ma,m2—同式(1); m1—度样浸水前的质量,mg。 如有需要,试样浸出物的质量可按式(3)计算: me=m1-m3 ………………………………………(3) 式中:me—试样浸出物的质量,mg; m1—同式(2); m3—同式(1)。 7.2 测量结果表示的其他方式 若材料规范要求或经有关各方商定,测量结果可用下列方式之一表示。 7.2.1 单位表面积吸水量按式(4)计算: ms=ma/S ………………………………………(4) 式中:ms—试样单位表面积吸水量,mg.cm2; S—试样的初始总表面积,cm2; ma—同式(1)。 7.2.2 相对于试样质量的吸水百分率按式(5)计算: m[p1]=ma/m1×100 ………………………(5) 式中:m[p1]—相对于试样初始质量的吸水百分率,%; ma—同式(1); m1—同式(2); 如有需要,相对于试样再干燥质量的吸水百分率按式(6)计算; m[p3]=ma/m3×100 ……………………………(6) 式中:m[p3]—相对于试样再干燥质量的吸水百分率,%; ma,m3—同式(1)。 8 试验结果 按GB 1446第6.2条规定。 9 试验报告 试验报告应包括下列内容: a. 试验所用的方法,若浸水时间另有商定,应写出浸水时间; b. 试样材料的完整说明,包括其中的纤维排列方向; c. 试样的类型、尺寸、初始质量、初始表面积、表面状况和制备方法; d. 每个试样的测量结果和一组试样的算术平均值; e. 试验室环境温度和相对湿度; f. 试验人员、日期及其他。 附加说明: 本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会提出并归口。 本标准由国家建筑材料工业局上海玻璃钢研究所负责起草。 本标准主要起草人陶恒、魏郡南、张平。 本标准首次发布1978年。 中华人民共和国国家标准 纤维增强塑料密度和相对密度试验方法 Test methods for density and relative density of fiber reinforced plastics UDC 677.5.077:531.754 GB 1463-88 代替 GB 1463-78 国家建筑材料工业局 1988-08-25批准 1989-06-01实施 1 主题内容与适用范围 本标准规定了采用浮力法及几何法测定纤维增强塑料密度和相对密度的试验方法。 本标准适用于纤维增强塑料板状、棒状、管状和模压试样的密度与相对密度的测定。它包括 浮力法和几何法两种试验方法,可按材料特点及有关各方的协议选用。 2 原理 2.1 浮力法—根据阿基米德原理,以浮力来计算试样体积。该法适用吸水性不强的材料。 2.2 几何法—以规则几何体作试样,用测量的试样尺寸计算试样体积。该法适用于吸水性强 的材料。 注:吸水性不强的材料系指不因吸水而影响浮力测量精度的材料。 3 引用标准 GB 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则 4 术语 4.1 密度:单位体积材料在t℃时的质量称为t℃时的密度,符号为pt,单位为g/cm3。t通常指 标准实验室温度23℃。 4.2 相对密度:一定体积材料的质量与同温度等体积的参比物质量量之比,符号为dtt。 相对密度也可定义为一种物质与同样条件下参比物的密度之比。 5 设备 5.1 浮力法 5.1.1 天平:感量0.1mg。 5.1.2 容器:烧杯或其他大口容器。 5.1.3 容器支架。 5.1.4 金属丝:直径小平0.125mm,长度适当。 5.2 几何法 5.2.1 天平:感量1 mg。 5.2.2 游标卡尺:精度0.02mm。 6 试样 试样数量为5个。 6.1 浮力法 试样表面应光滑,尺寸适中,使试样不与容器壁接触,通常试样质量为1～5g。 6.2 几何法 试样应为规则的几何体,其任一方向的尺寸不得小于4mm,试样体积必须大于10cm3。 7 试验步骤 7.1 浮力法 7.1.1 试样状态调节按GB 1446第3章规定。 7.1.2 分别称量试样和金属丝的质量,准确到0.1mg。 7.1.3 将由该金属丝悬挂着的试样全部浸入到容器内蒸馏水中,容器内水的温度应为23±0.5 ℃。用一根细金属丝尽快地除去粘附在试样上的气泡。称量水中试样质量,准确到0.1mg。 7.2 几何法 7.2.1 同7.1.1。 7.2.2 称量试样质量,准确到1 mg。 7.2.3 在试样每一特征方向均布的三点上,测量试样尺寸,准确到0.02mm。三点尺寸相差不应 超过1%。取三点的算术平均值作为试样该方向的尺寸。 8 计算 8.1 密度 8.1.1 浮力法 试样密度按式(1)计算: pt=m1/m1=m3-m2×pw ………………………………(1) 式中:pt—试样在t℃时的密度,g/cm3; m1—试样在空气中的质量,g; m2—试样悬挂在水中的质量,g; m3—金属丝的质量,g; pw—水在t℃时的密度,g/cm3。在23℃下其值为0.997 6g/cm3。 8.1.2 几何法 试样密度按式(2)计算: pt=m/V ……………………………………………(2) 式中:pt—试样在t℃时的密度,g/cm3; m—试样质量,g; V—试样体积,cm3。 8.2 相对密度 试样相对密度按式(3)计算: dtt-pt/pt …………………………………………(3) 式中:dtt—试样在t℃时的相对密度; pt—试样在t℃时的密度,g/cm3; pt—参比物在t℃时的密度,g/cm3。 9 试验结果 按GB 1446第6.2条规定。 10 试验报告 试验报告应包括下列各项: a. 试验方法; b. 试样材料的说明; c. 试样质量和尺寸; d. 状态调节方法; e. 每个试样的密度值或相对密度值,以及一组试样的算术平均值; f. 试验室环境温度和相对湿度; g. 试验人员、日期及其他。 附加说明: 本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会提出并归口。 本标准由国家建筑材料工业局上海玻璃钢研究所和航天部第七○三所共同起草。 本标准主要起草人陶恒、沈松年、魏君南、张平。 本标准首次发布1978年。