Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9567:2013

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9567:2013 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 15040:1999, quy định phương pháp xác định thời gian gel hóa của vật liệu composite tẩm sẵn (prepreg). Đây là một chỉ số kỹ thuật quan trọng giúp đánh giá khả năng gia công, kiểm soát chất lượng nguyên liệu đầu vào và tối ưu hóa quá trình đóng rắn của vật liệu nhựa nhiệt rắn trong sản xuất composite.

Điều 1: Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định thời gian gel hóa của các loại prepreg được chế tạo từ sợi gia cường kết hợp với nhựa nhiệt rắn. Phạm vi áp dụng cụ thể bao gồm:

• Áp dụng cho các loại prepreg sử dụng sợi gia cường như sợi thủy tinh, sợi cacbon, sợi aramid hoặc các loại sợi tổng hợp khác.
• Phương pháp này phù hợp với các hệ nhựa có khả năng chảy lỏng khi gia nhiệt trước khi xảy ra phản ứng đóng rắn hoàn toàn.
• Thích hợp cho các hệ nhựa có thời gian gel hóa nằm trong khoảng đo lường thực tế ở nhiệt độ thử nghiệm quy định.
• Không áp dụng cho các loại prepreg mà nhựa không chảy lỏng hoặc có độ nhớt quá cao, không thể xác định được điểm gel hóa bằng các phương pháp cơ học thông thường.

Điều 2: Tài liệu viện dẫn

Để áp dụng tiêu chuẩn này, các tài liệu viện dẫn sau đây là cực kỳ cần thiết. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu, đối với tài liệu không ghi năm công bố thì áp dụng bản mới nhất:

• TCVN 4501 (ISO 291), Chất dẻo - Khí quyển tiêu chuẩn cho việc điều hòa và thử nghiệm.
• ISO 472, Chất dẻo - Từ vựng.
• ISO 8604, Chất dẻo - Prepreg - Định nghĩa thuật ngữ và ký hiệu cho vật liệu gia cường.

Điều 3: Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa được nêu trong ISO 472 và ISO 8604, trong đó định nghĩa cốt lõi bao gồm:

• Thời gian gel hóa (Gel time): Là khoảng thời gian tính bằng giây hoặc phút, cần thiết để một lượng nhựa xác định trong prepreg chuyển từ trạng thái lỏng có độ nhớt thấp sang trạng thái gel (mất tính chảy và bắt đầu hình thành mạng lưới liên kết không gian ba chiều) dưới các điều kiện nhiệt độ và áp suất quy định.

Điều 4: Nguyên tắc thử nghiệm

Nguyên tắc của phương pháp xác định thời gian gel hóa dựa trên các bước cơ bản sau:

• Một lượng mẫu thử prepreg có kích thước và khối lượng xác định được đặt vào thiết bị gia nhiệt (thường là bể dầu hoặc tấm gia nhiệt) đã được ổn định ở nhiệt độ thử nghiệm quy định trước.
• Dưới tác dụng của nhiệt độ, nhựa trong prepreg nóng chảy và tách ra khỏi sợi gia cường. Người thử nghiệm sử dụng một dụng cụ thích hợp (như đũa thủy tinh hoặc kim thử) để khuấy hoặc tác động liên tục lên phần nhựa nóng chảy này.
• Thời gian được ghi lại từ thời điểm mẫu bắt đầu tiếp xúc với nguồn nhiệt cho đến khi nhựa xuất hiện hiện tượng gel hóa rõ rệt. Hiện tượng này được nhận biết khi nhựa không còn khả năng kéo màng hoặc tạo sợi liên tục, hoặc khi lực cản chuyển động của dụng cụ thử tăng lên đột ngột do sự hình thành liên kết mạng lưới của nhựa.