[发明专利]一种预浸料凝胶时间测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试预浸料凝胶时间的方法，主要用于对预浸料的凝胶时间进行测试。

背景技术

预浸料凝胶时间是指在一定条件下预浸料中树脂由粘流态转变为固态的时间，该指标对于预浸料后道工序的固化成型等工艺的选择有重要的影响，同时此项指标在一定程度上可对预浸料的生产工艺进行优化改善。目前，预浸料已广泛应用在航空航天等国防工业、能源领域和汽车等民用领域，因此对预浸料质量检测研究具有重大意义。

在预浸料后续的使用及成型过程中其凝胶时间是很重要的技术参数，对于成型工艺有着重大的影响。目前，对于预浸料的凝胶时间，企业一般是很难去测试的。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够测试预浸料的凝胶时间的方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种预浸料凝胶时间测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、将预浸料试样放置在下钢板上，随后盖上上钢板，使得预浸料试样夹持在下钢板与上钢板之间；

第二步、将上钢板固定在固定架上，固定架的一端为滑轮，另一端为复位力学装置，同时，上钢板及下钢板位于两块平行布置的上加热板与下加热板之间；

第三步、依据预浸料试样凝胶时间的温度点设定上加热板与下加热板之间的温度，由上加热板与下加热板对预浸料试样进行加热，同时，由力学拉升装置通过滑轮带动上钢板上移，力学拉升装置碰触至位于其上方的感应器后，由复位力学装置将上钢板复位；

第四步、重复第三步直至力学拉升装置施加在上钢板上的力达到F_max后停止试验，记录所耗费的时间，该时间即为预浸料凝胶时间，F_max＝μ₂(M₅+M₃+M₆)g，式中，μ₂为上钢板及下钢板与预浸料试样非接触面的摩擦系数，M₅为上钢板的重量，M₃为预浸料试样的重量，M₆为下钢板的重量，g为重力加速度。

优选地，所述上钢板及所述下钢板与所述预浸料试样相接触的接触面的摩擦系数μ₁为0.05。

优选地，每次所述上钢板的移动距离小于20mm。

优选地，所述上加热板与所述下加热板的加热温度为40℃～200℃。

本发明利用预浸料凝胶过程中，由于树脂粘度的变化，导致预浸料与钢板之间摩擦力发生的变化，从而获得凝胶时间。

本发明具有如下优点：

1、可以直接用预浸料本身来测试预浸料的凝胶时间，比传统的拉丝法测试树脂的凝胶时间更加直接表征预浸料整体的凝胶特性；

2、易于判断和数据获取；

3、操作简单、空间小、成本低。

附图说明

图1为本发明中所使用的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

结合图1，本发明提供了一种预浸料凝胶时间测试方法，其步骤为：

第一步、将预浸料试样3放置在下钢板6上，将四片预浸料试样3按90°/0°/0°/90°的方式铺层，在本实施例中，每片预浸料试样3的尺寸为100mm×100mm。随后盖上上钢板5，使得预浸料试样3夹持在下钢板6与上钢板5之间。上钢板5及下钢板6与预浸料试样3相接触的接触面的摩擦系数μ₁为0.05左右；上钢板5及下钢板6与预浸料试样3非接触面的摩擦系数μ₂为0.6左右。上钢板5及下钢板6的尺寸保持一致，为(200～300)mm×(200～300)mm×3mm，其中长宽保持一致。

第二步、将上钢板5固定在固定架上，固定架的一端为滑轮8，另一端为复位力学装置2，同时，上钢板5及下钢板6位于两块平行布置的上加热板1与下加热板4之间，上钢板5与上加热板不接触，下钢板放在下加热板上。调整力学拉升装置9与感应器10之间的距离L，距离L为上钢板5可移动的距离，L＜20mm。

第三步、依据预浸料试样3凝胶时间的温度点设定上加热板1与下加热板4之间的温度，温度范围通常在40℃～200℃，由上加热板1与下加热板4对预浸料试样3进行加热，同时，由力学拉升装置9通过滑轮8带动上钢板5上移，力学拉升装置9碰触至位于其上方的感应器10后，由复位力学装置2将上钢板5复位。

第四步、重复第三步直至力学拉升装置9施加在上钢板5上的力达到F_max后停止试验，记录所耗费的时间，该时间即为预浸料凝胶时间，F_max＝μ₂(M₅+M₃+M₆)g，式中，M₅为上钢板5的重量，M₃为预浸料试样3的重量，M₆为下钢板6的重量，g为重力加速度。