GB∕T 43128-2023 航空航天热塑性聚氨酯弹性体中间膜通 用技术规范（正式版）

航空航天热塑性聚氨酯弹性体中间膜通用技术规范2023-09-07发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14性能等级 25技术要求 25.1外观质量 25.2尺寸 25.3拉伸强度 35.4拉断伸长率 35.5无割口直角形撕裂强度 35.6粘接强度 35.7压入硬度 35.8玻璃化转变温度 45.9雾度 45.10透光率 45.11耐热性 45.12耐湿性 45.13耐紫外线辐照 46试验方法 46.1通则 46.2外观质量 66.3尺寸 76.4拉伸强度 76.5拉断伸长率 76.6无割口直角形撕裂强度 76.7粘接强度 76.8压入硬度 86.9玻璃化转变温度 86.10雾度 86.11透光率 96.12耐热性 96.13耐湿性 Ⅱ6.14耐紫外线辐照 7.1标志 7.2包装 7.3运输 参考文献 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国航空器标准化技术委员会(SAC/TC435)提出并归口。本文件起草单位：盛鼎高新材料有限公司、中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所、中国航发北京航空材料研究院、方鼎科技有限公司、中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所、沈阳飞机工业(集团)有限公司、中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所、中国科学院化学研究所、中国建筑材料科学研究总院有限公司、秦皇岛玻璃工业研究设计院有限公司、南京林业大学、成都巨峰玻璃有限公司、上海耀皮玻璃集团股份有限公司、浙江美盾防护技术有限公司、秦皇岛耀华工业技术玻璃有限公司、北京航玻新材料技术有限公司。1航空航天热塑性聚氨酯弹性体中间膜通用技术规范1范围本文件规定了航空航天用热塑性聚氨酯弹性体中间膜的通用技术要求，描述了对应的试验方法。本文件适用于航空航天用热塑性聚氨酯弹性体中间膜(以下简称“TPU胶片”)的设计、制造、检验2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T191包装储运图示标志GB/T528—2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定GB/T529—2008硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样)GB/T531.1—2008硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第1部分：邵氏硬度计法(邵尔硬度)GB/T19466.2—2004塑料差示扫描量热法(DSC)第2部分：玻璃化转变温度的测定JC/T2128—2012超白浮法玻璃3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。TPU胶片内部由气体夹杂形成的圆形、椭圆形、线形或点状的透明泡。拉伸强度tensilestrength试样拉伸至断裂过程中的最大拉伸应力。拉断伸长率elongationatbreak试样断裂时的百分比伸长率。用沿试样长度方向的外力作用于规定的直角形试样上，将试样撕断所需的最大力除以试验厚度。2透过透明材料或透明件而偏离入射光方向的散射光通量与到透射光通量之比。注：用百分数表示。透过透明材料或透明件的光通量与入射到透明材料或透明件的光通量之比。注：用百分数表示。4性能等级TPU胶片性能等级分为：注：Ⅲ级TPU胶片一般用于地面保障设备。5技术要求TPU胶片为无色半透明薄膜，表面呈网纹或磨砂状态，不应有绒毛、颗粒等夹杂物和气泡，色点缺陷应符合表1的规定。公称厚度缺陷类型及允许数色点直径0.3mm～0.5mm(含0.5mm)色点直径0.5mm～1.0mm(含1.0mm)0.38≤3个/m²≤1个/m²0.63、0.76、1.14、1.25、1.52、2.00≤3个/m²≤2个/m²TPU胶片规格尺寸应符合表2的规定。TPU胶片规格尺寸可定制，其尺寸与偏差由订购双方3表2TPU胶片规格尺寸序号公称厚度厚度公差幅宽幅宽偏差长度m长度偏差最大幅宽mm最小幅宽mm10.38230020.6330.7645土0.07672.005.3拉伸强度I级TPU胶片拉伸强度按6.4试验不应小于50MPa。Ⅱ级TPU胶片拉伸强度按6.4试验不应小于42MPa。Ⅲ级TPU胶片拉伸强度按6.4试验不应小于35MPa。5.4拉断伸长率TPU胶片拉断伸长率按6.5试验不应小于500%。5.5无割口直角形撕裂强度I级TPU胶片无割口直角形撕裂强度按6.6试验不应小于45kN/m。Ⅱ级TPU胶片无割口直角形撕裂强度按6.6试验不应小于40kN/m。Ⅲ级TPU胶片无割口直角形撕裂强度按6.6试验不应小于35kN/m。5.6.1与无机玻璃的粘接强度I级TPU胶片与无机玻璃的粘接强度(90°剥离强度)按6.7试验不应小于30.0kN/m。Ⅱ级TPU胶片与无机玻璃的粘接强度(90°剥离强度)按6.7试验不应小于22.0kN/m。Ⅲ级TPU胶片与无机玻璃的粘接强度(90°剥离强度)按6.7试验不应小于10.0kN/m。5.6.2与聚碳酸酯板的粘接强度I级TPU胶片与聚碳酸酯板的粘接强度(90°剥离强度)按6.7试验不应小于15.0kN/m。Ⅱ级TPU胶片与聚碳酸酯板的粘接强度(90°剥离强度)按6.7试验不应小于10.0kN/m。Ⅲ级TPU胶片与聚碳酸酯板的粘接强度(90°剥离强度)按6.7试验不应小于10.0kN/m。5.7压入硬度I级TPU胶片压入硬度值按6.8试验应为75IRHD～85IRHD。Ⅱ级TPU胶片压入硬度值按6.8试验应为80IRHD～85IRHD。4Ⅲ级TPU胶片压入硬度值按6.8试验应为70IRHD～80IRHD。5.8玻璃化转变温度I级TPU胶片玻璃化转变温度按6.9试验不应高于一68℃。Ⅱ级TPU胶片玻璃化转变温度按6.9试验不应高于一68℃。Ⅲ级TPU胶片玻璃化转变温度按6.9试验不应高于一60℃。胶片雾度按6.10试验不应大于0.30%。胶片雾度按6.10试验不应大于0.30%。胶片雾度按6.10试验不应大于0.40%。5.10透光率胶片透光率按6.11试验不应小于90.0%。胶片透光率按6.11试验不应小于90.0%。胶片透光率按6.11试验不应小于88.0%。按6.12的方法进行试验，超出夹层玻璃试样边部或者裂口13mm部分无新增气泡或者其他缺陷，试验后TPU胶片雾度与透光率应符合表3的规定。表3试验后TPU胶片雾度与透光率类别Ⅱ级TPU胶片Ⅲ级TPU胶片雾度透光率5.12耐湿性按6.13的方法进行试验，超出夹层玻璃试样原始边15mm、切割边25mm、裂口10mm范围的部分无新增气泡或其他缺陷。试验后TPU胶片雾度与透光率应符合表3的规定。5.13耐紫外线辐照按6.14的方法进行试验，夹层玻璃试样不能产生显著变色、气泡及浑浊现象。试验后TPU胶片雾度与透光率应符合表3的规定。6试验方法6.1通则除另有规定外，环境条件如下：a)温度：15℃~25℃;b)相对湿度：30%～60%。56.1.2夹层玻璃试样制备通常在百万级洁净室内用硅胶辊去除TPU胶片表面的附着物。无机玻璃的净化通常在百万级洁净室内进行。无机玻璃应符合JC/T2128—2012要求，公称厚度为2mm～4mm。无机玻璃的净化步骤如下：a)根据需要选用氧化铈粉抛光表面；b)用自来水将表面冲洗干净；c)用纯净水或去离子水冲洗；d)用干净绸布擦干表面水渍；e)放在80℃~100℃的烘箱内烘干备用。合片通常在百万级洁净室内进行。在2块玻璃间夹进同样大小的TPU胶片，玻璃上端面应平行，保证试样各组合部分的对称性，完成装配的夹层玻璃试样应固定牢固，防止错位。夹层玻璃试样蒸压步骤如下：a)把合片后的玻璃放入专用真空袋内；b)把装有试样的真空袋放入高压釜内；c)真空袋内抽真空后进行蒸压，蒸压温度为(110±5)℃,在1.2MPa～1.5MPa压力下，恒温恒压保持2h;d)保持压力不变，降温至35℃~45℃泄压，继续冷却至常温后取出试样，切边修整。6.1.3粘接强度试样制备粘接强度试样的基材分为无机玻璃和聚碳酸酯板，无机玻璃为符合JC/T2128—2012要求的优等超白浮法玻璃。与玻璃基材及聚碳酸酯板基材粘接强度试样的示意图如图1所示，长度为(200±1)mm,宽度为(20.0±0.2)mm,玻璃基材的厚度宜为8mm～10mm,中间层材料宜用厚度为0.63mm的TPU胶片。挠性金属片宜使用厚度为0.3mm的经阳极化处理的铝板。玻璃基材和挠性金属片表面应平整、洁6单位为毫米标引序号说明：1——挠性金属片；2——中间层材料；3——玻璃基材。图1粘接强度试样示意图蒸压工艺按6.1.2.4进行。粘接后试样应平整，粘接面的错位应不大于0.5mm。试样粘接面的溢胶可用工具刀沿试样外沿清除，但不应损伤粘接面。试样应在温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)%条件下调节时间不少于16h。6.1.4试验用主要设备与仪器试验所用的仪器设备应经过计量检定机构的检定合格，并在有效期内，其最大误差不应超过测量值允差的1/3,其名称和主要技术指标要求见表4。表4试验用设备仪器序号名称主要技术指标要求1测厚仪误差不应大于0.01mm2恒温箱温度控制精度不超过±1℃,最高温度不低于120℃3拉力试验机准确度级别为2级4邵氏A型硬度计显示范围：0IRHD～100IRHD;最小分辨率：0IRHD～2IRHD5雾度仪最小示值为0.01%6电热鼓风烘箱温度控制精度不超过士1℃7耐紫外辐照试验机灯用数显表误差：±2V;温控表控温范围：0℃~100℃;温控表控温误差：±2℃;计时器误差：±0.5%8智能透射仪测量范围内，透明度：0%～100%;雾度：≤30%;准确度：±2%F.S9耐湿试验箱能保持温度(60士2)℃恒定、相对湿度95%±4%恒定差示扫描量热仪温度范围：-170℃~600℃;温度重复性：±0.01℃(标准金属);温度准确度：±0.1℃(标准金属);升降温速率：0.001℃/min;量热灵敏度：0.1μW;量热重复性：±0.1%(标准金属);量热准确度：±1%(标准金属)6.2外观质量每卷随机抽取不少于3个TPU胶片样片，将样片置于洁净的工作台上，在环境照度为500lx~71000lx的条件下，距样片200mm处目视检查绒毛、颗粒等夹杂物和气泡，并用游标卡尺测量色点的最大长度。取色点缺陷的最大长度的算术平均值作为色点的直径，统计1m²范围内色点的数量。6.3尺寸在TPU胶片幅宽方向选择不少于16个测量点，长度方向选择不少于32个测量点，测量点间距为25mm(边缘50mm除外),用测厚仪测量试样厚度。取测量值的算术平均值作为TPU胶片样片的厚度。必要时，用最小刻度为1mm的直尺测量TPU胶片的长度，精确到50mm。用最小刻度为1mm的直尺测量TPU胶片的幅宽，精确到5mm。6.4拉伸强度制备不少于5个1型哑铃状TPU胶片试样，按GB/T528—2009规定测定TPU胶片拉伸强度，TPU胶片厚度小于2mm时按TPU胶片实际厚度取样测试。6.5拉断伸长率制备不少于5个1型哑铃状TPU胶片试样，按GB/T528—2009规定测定TPU胶片拉断伸长率，TPU胶片厚度小于2mm时按TPU胶片实际厚度取样测试。6.6无割口直角形撕裂强度制备不少于5个TPU胶片试样，按GB/T529—2008规定测定TPU胶片无割口直角形撕裂强度，TPU胶片厚度小于2mm时按TPU胶片实际厚度取样测试。除非另有规定，试验应在温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)%的条件下进行。按以下步骤进行试验：a)制备5块尺寸规格为20mm×200mm的粘接强度试样；b)检查试验夹具，夹具两滚轮能灵活运转；c)测量试样粘接面的宽度，测量5个位置的宽度值，精确到0.1mm,取平均值；d)将试样的挠性金属片未粘接端从夹具两滚轮间穿过，在夹具的钳口位置夹紧挠性金属片，使挠性金属片翘起部分与玻璃基材垂直(见图1),试样两侧不应与夹具框架接触；e)设定试验机横梁的移动速度为(100±5)mm/min;f)开启试验机，剥离位移至少120mm,试验机自动记录装置输出载荷-位移曲线(见图2)。8标引符号说明：图2载荷-位移曲线示意图如试验过程中出现玻璃基材断裂、挠性金属片断裂、中间层与挠性金属片之间破坏，或个别试样结果异常低的情况，应剔除并补充试样，每组有效试样数量不少于5个。6.7.2试验数据处理剔除试验起始区域的数据，取不少于100mm的有效位移AB,计算载荷的平均值，作为该试样的平均载荷。TPU胶片粘接强度(σ)按公式(1)计算：式中：o——粘接强度，单位为千牛每米(kN/m);P——在有效位移AB内的平均载荷，单位为千牛(kN);b——试样的平均宽度，单位为米(m)。试验结果取每组试样的粘接强度算术平均值。6.8压入硬度TPU胶片试样总厚度不低于6mm(可叠加),按GB/T531.1—2008规定，采用邵氏A型硬度计测定TPU胶片压入硬度值。6.9玻璃化转变温度取TPU胶片20mg～30mg,按GB/T19466.2—2004的规定测量TPU胶片试样玻璃化转变温度。6.10雾度6.10.1试验程序TPU胶片雾度试验步骤如下：9a)按6.1.2制作5块尺寸规格为100mm×100mm的夹层玻璃试样；b)用干净绸布蘸取对样品无腐蚀作用的清洁剂，擦拭样品表面至无肉眼可见的污渍；c)开启雾度仪电源，根据雾度仪要求的预热时间进行预热，预热雾度仪至稳定状态；d)调节雾度仪，使其在无光线入射时示值为0,在光线无遮挡时示值为100;e)将试样放入仪器，调整试样角度使其表面紧贴积分球入口窗；f)按下仪器测试按钮，按表5分别对5块试样进行操作，读取雾度值。表5操作步骤步骤样品是否在位置上光陷阱是否在位置上标准反射板是否在位置上1不在不在在2不在在不在3在不在在4在在不在6.10.2试验数据处理取5次读数的平均值作为试验结果。6.11透光率按6.1.2制作5块尺寸规格为100mm×100mm的夹层玻璃试样(可用雾度试验的试样)。按6.10.1a)～e)操作，再按下仪器测试按钮，按表5进行步骤1和步骤3操作，读取透光率。6.11.2试验数据处理取5次读数的平均值作为试验结果。6.12耐热性耐热性试验步骤如下：a)按6.1.2制作3块尺寸规格为300mm×300mm的夹层玻璃试样，每块夹层玻璃试样至少有一边为原始边；b)按6.10测量试样雾度；c)按6.11测量试样透光率；d)将试样放入电热鼓风烘箱，加热至100_9℃,保温2h;e)将试样冷却到室温；f)按6.10测量试样雾度；g)按6.11测量试样透光率；h)目视检查试验试样，记录是否有新增气泡或其他缺陷。注：为了避免热应力造成试验出现裂纹，可先将试样在(65±3)℃的温水中预热3min。6.12.2试验数据处理当只有2块试样符合要求时，则追加3块新试样重新进行试验，3块新试样全部符合要求时判定该试验合格。当只有1块试样符合要求时，则判定该试验不合格。6.13耐湿性耐湿性试验步骤如下：a)按6.1.2制作3块尺寸规格为300mm×300mm的夹层玻璃试样，每块夹层玻璃试样至少有一边为原始边；b)在6.1.1规定的条件下保存试样4h;c)按6.10测量试样雾度；d)按6.11测量试样透光率；e)将试样垂直置于耐湿试验箱中，试样之间留适当的空隙，试验箱的温度保持(50±2)℃,相对湿度为95%±4%,试验时间为336h;f)在6.1.1规定的条件下放置2h;g)按6.10测量试样雾度；h)按6.11测量试样透光率；i)目视检查试验后试样，是否有变色、气泡、浑浊等缺陷，不统计距离原始边15mm、切割边6.13.2试验数据处理当只有2块试样符合要求时，则追