第 1 章 總則
1.4 法規
1.4.1 本規範僅涵蓋 FRP 船之船級規定，茲強烈建議船東，設計者及船廠除本規範規定外另應引用並處理政 府及其他主管官署之規章規定。
1.4.2 為符合有關國際公約或章程之規定本中心如獲船旗國主管機關(以下簡稱主管機關)之授權，及應船舶所有 人或船廠之申請，本中心可對新船或現成船執行審圖、檢驗及發証。
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I.2
第 2 章 材料
2.1 通則
2.1.1 本章所規定者適用於製造玻璃纖維強化塑膠質結構及積層板之原材料。非塑膠材料，如金屬材料，則 應依據鋼船規範第 XI 篇之相關規定。
2.1.2 玻璃纖維、樹脂及夾芯芯材擬使用於 FRP 船上者，其詳細資料於開工前應送本中心核可。以廠家所提 供資料連同令驗船師滿意之檢驗及測驗結果為根基判定接受該等材料。
2.1.3 應廠家申請材料型式認可，本中心查証產品製程、檢驗標準及工廠品管系統。並從現有產品取樣會同 驗船師執行材料檢驗及認可試驗。
2.1.4 下列材料應作型式認可試驗：
(a) 強化玻璃纖維 (b) 聚酯產品 (c) 夾芯構造之芯材
各種材料之型式認可其有效期為五年，並登記於本中心之產品型式認可簿。若產品製程及/或材料不再符合認 可時之條件，型式認可證書得予以抽回或廢止。型式認可證書之更新應以查對產品管制記錄、隨機檢驗及抽樣 測試予以評審。
2.2 定義 2.2.1 樹脂
樹脂是一種反應合成原料通常為不飽和聚酯以作為積層及膠殼之用，樹脂最初階段為液態經過與添加劑作用後 形成固態。
(a) 聚酯樹脂是一種熱硬化性的樹脂，由飽和及不飽和有機酸（如鄰苯二甲酸及異苯二甲酸）結合而成。
(b) 乙烯酯系樹脂是一種熱硬化性的樹脂，由聚合體鏈及丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯組成。
(c) 環氧樹脂是一種樹脂，包含一種或多種環氧化合物。
(d) 促進劑是一種物質當與樹脂混合後，將縮短硬化時間。
(e) 添加劑是一種物質加入樹脂後能改善樹脂特性，諸如可塑劑、起始劑、耐光安定劑及火燄延遲劑。
(f) 觸媒是一種物質使樹脂反應，促進硬化。
(g) 硬化時間為觸媒加入樹脂後，樹脂由液態形成固態所需之時間。
(h) 膠化時間為樹脂由可流動性形成非流動性所需之時間。
(i) 發熱為樹脂硬化過程中所發散之熱。
(j) 聚合抑制劑是一種物質用以使樹脂遲延反應，以延長存放時間，或影響發熱或膠化時間。
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I.2 (k) 可使用時間為已起觸媒作用之樹脂溶液仍可施工之時間。
(l) 存放期為未加入觸媒之樹脂溶液存放於一不透明緊閉容器，並保持其特性之時間。
2.2.2 強化料
強化料為與塑膠結合以增進其強度、韌性及耐衝擊性。強化料一般為玻璃纖維，或其他材料如聚烯胺纖維、碳 纖維。
(a) 切股氈是將無鹼之玻璃纖維以適當長度股段不定向而均勻的重疊於平面上，並以結合劑黏成蓆狀者。
(b) 紗束布係以無鹼之玻璃纖維紗股或紗束平織而成之厚織物。
(c) 紗股係由連續細絲緊束成一無纏捻之原始集束。
(d) 紗束係由單絲(股)不經撚絲而拉齊成指定之支數者。
(e) 玻璃纖維紗為一紗股編織成布。
(f) 結合劑是一種聚酯使用於小量之纖維與纖維間結合成氈狀。
(g) 布係由玻璃纖維紗編織而成。
2.2.3 積層板
積層板係由樹脂及纖維或其他強化物質連續積層接著而成。
(a) 膠殼係製作模板時，首層樹脂塗佈於模板以獲得平順之保護層。
(b) 塗佈係在模造之上施工，由樹脂及強化料形成積層。其上以滾輪或擠壓器擠壓以袪除內含之空氣，
並使樹脂均勻。
(c) 脫落層為部份浸透且稍微黏貼之玻璃纖維，用以保護積層板之二次接著，以確保積層面之清潔。
(d) 一次接著是兩積層表面之結合，此時兩邊之表面樹脂尚未硬化。
(e) 二次接著是新鮮材料與一已硬化或部份硬化積層板之結合。
(f) 後硬化係放置一積層板於較高溫度之環境，以幫助樹脂之硬化期間。
2.3 玻璃纖維強化料
2.3.1 有關下列性質應予以試驗及檢驗：
(a) 外觀
(b) 單位面積之重量及其最大偏離值 (c) 結合劑（含集束劑）之附著率 (d) 紗束布玻璃纖維之抗拉強度
(e) 以積層板試片所得之抗拉強度及抗拉彈性模數 (f) 以積層板試片所得之彎曲強度及彎曲彈性模數
2.3.2 試驗結果應符合廠家之規格及查証所設計積層板性質。強化料之水氣含量亦應予觀測。
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I.2
2.3.3 若使用偶合劑（表面處理劑），應為有機矽系或有機鉻化物，與積層樹脂相容。
2.3.4 紗束以噴佈法施工時，應作一實驗以証明該紗束適合此一施工法。
2.3.5 玻璃應為 E 級品。纖維由其他級品製造，S 級或 R 級，若使用碳纖維或聚醯胺纖維應經本中心認可。
2.4 樹脂
樹脂之性質應為包含所有填加劑及填充劑之實際使用於積層之最後情況。下列在液態與硬化後性質及硬化特性 應提供之：
2.4.1 液態性質(在 25C) (a) 黏度及搖變度 (b) 酸價
(c) 膠化時間，起始劑( 觸媒 )及活化劑( 促進劑 )含量 %，最少硬化時間及最高發熱溫度。
2.4.2 鑄模樹脂之硬化性質 (a) 鑄模樹脂之負荷變形溫度 (b) 鑄模樹脂之吸水性 (c) 鑄模樹脂之巴可爾硬度
(d) 積層板試片之抗拉強度及抗拉彈性模數 (e) 積層板試片之彎曲強度及彎曲彈性模數
2.5 芯材
2.5.1 夾芯構造設計上所使用之芯材諸如蜂巢形材、硬質塑膠發泡材、巴沙木等應試驗証實具有充份抗拉、
壓縮及剪切強度。如芯材製成小型板塊時，其背面疏鬆材及膠合劑與積層樹脂相容並可溶解。
2.5.2 下列芯材特性應予查驗：
(a) 比重 (b) 吸水性
(c) 抗拉強度及抗拉彈性模數 (d) 壓縮強度及其彈性模數
(e) 剪切強度，其彈性模數及延長率
2.5.3 硬質塑膠發泡材應與樹脂相容，具有安定之防老化性、防水性及防油性。使用發泡芯材，其建造方法 及程序應依據廠家之建議。
2.5.4 巴沙木應為橫切者，並予處理以免受黴菌及昆虫朽腐，且予以乾燥使水份平均含量為 12%。
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I.2 2.5.5 三夾板及木料與塑膠結構連結，取用之材料應予乾燥，避免有節、裂紋及其他缺陷。具防水性，並作 適當處理，使與塑膠加強料具良好之附著性。
2.6 FRP 強度試驗
2.6.1 FRP 強度試驗應於 FRP 船之積層工作完成後施行，若依據本規範第 II 篇 1.2.2 之規定所作寸法修正則 於圖說送審及建造前施行 FRP 強度試驗。
2.6.2 FRP 材料試驗之試片應從與結構同等之實際積層板及夾芯結構積層板切取。試片應作如下之試驗及檢 驗：
(a) FRP 積層板(包括夾芯構造外層之積層板) (i) 模造厚度
(ii) 巴可爾硬度 (iii) 玻璃纖維含量 (iv) 彎曲強度 (v) 彎曲彈性模數 (vi) 抗拉強度 (vii) 抗拉彈性模數 (b) 夾芯構造板
(i) 夾芯構造板模造厚度
(ii) 夾芯構造板抗拉強度；若寸法計算中考慮芯材為承受負荷時，則試片包括芯材之接頭。
(iii) 夾芯構造板剪切強度；若芯材算入彎曲強度時，則試片包括芯材之接頭。
2.6.3 FRP 強度試驗至少應從下列構件取樣予以試驗：
(a) 船底積層板 (b) 船側積層板 (c) 上甲板
(d) 隔壁(僅夾芯構造)
2.6.4 FRP 強度試驗結果及下述相關資料應送本中心。
(a) 強化玻璃纖維、積層用樹脂及夾芯構造之芯材之名稱 (b) 所使用填充料之名稱及數量
(c) 所使用硬化劑及促進劑之名稱及數量 (d) 模造之程序及條件
(e) 試片選取之方向 (f) 試片模造及試驗之日期
(g) 試驗場所及試驗場所之環境條件 (h) 試驗機之型式
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I.2
b b
b b
b
A A A
A
a
a a
A = 約 1 m2
a = 30 mm b = 300 mm
圖 I 2-1
從強化玻璃纖維基層選取試片
圖 I 2-2
從強化玻璃纖維基層選取試片
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I.2 a
b
A B b
a
A:縱絲方向之試片 B:橫絲方向之試片 a = 約 30 mm b = 約 250 mm
圖 I 2-3
從紗束部積層選取抗拉強度試片
約 250 mm 約 150 mm
25 mm 約30 mm
夾 具 夾
具
圖 I 2-4 紗束布抗拉試驗取樣
R 3 . 2 m m 以 上
R 3 . 2 m m 以 上
t
l = 1 5 t ~ 1 7 t
R 5 m m 以 上 P
圖 I 2-5 三點彎曲試驗裝置
此部份之絲應除 去使實際測試寬 度為 25 mm
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I.2
3 0
1 8 9 5 0
5 0
1 0 0
空 氣 試 管
絕 熱 用 試 管 熱 電 偶 測 溫 接 點
試 驗 樹 脂 恆 溫 槽 溶 液 栓
接 著 貼 布
約 1 0
1 6 5
圖 I 2-6
室溫硬化特性試驗裝置
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- 18 -
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I.2 讓試片於溫度 60 1 °C 下保持 24 小時後，於溫度 60 2 °C 下，施行上述 (i) 規定之試驗。
壓 頭
試 片
試 片 支 撐 台 l 1
l2 l 2
R R
R
t c 負 荷 桿
h
l 1 = 100 2.0 (mm) l 2 = 50 1.0 (mm) R = 3.0 0.2 (mm) t = 試片厚度 (mm) h = 試片高度 (mm) c = 13 mm 以上
單位：mm
支撐台 金屬支撐 100 2
金屬支撐
13 以上 攪拌器
試片 2 以下 試片 針盤 溫度計
量規 平衡塊
圖 I 2-7
負荷撓曲溫度計測裝置
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- 21 -
- 22 -
- 23 -
- 24 -
I.2
圖 I 2-8 負荷縮短圖 (5) 彎曲彈性模數之值依下式計得：
d
dP bt
L L 4 3
3 2 2
1 N/mm2
式中：:
L1 = 外側跨距 (mm) L2 = 中間跨距 (mm)
(dP/d) = 於標距中點之負荷-撓曲曲線直線部份之斜率 (N/mm)
= 於標距中點之撓曲 (mm)
L2 = 100 mm L1 L1
R R
R R
R = 3.2 mm or more
圖 I 2-9 四點彎曲試驗裝置 (vii) 夾芯構造之剪切強度
(1) 試片應依據表 I 2-5 所示。
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- 26 -
- 27 -
I.2
T B
B T
T B
60 mm 以上 60 mm 以上
60 mm 以上
紗束布縱絲方向 T 抗拉試片 (5 片.)
B 彎曲試片 (5 片.)
表示施行硬度試驗或玻纖含量區域
圖 I 2-10 試片之選取位置
(a) 每一 FRP 試驗用積層板或夾芯構造之試驗用積層板，其積層組成及模造程序應與製造中之船底 板、船舷外板及上甲板相同。若船底板、船舷外板及上甲板之積層組成相同時，得對相同積層者製 作一片試驗用積層板。
(b) 試驗用積層板之尺寸應有充分大小，以切製下述 2.10.2 (見圖 I-2-10 ) 及 2.10.3 所規定之試片。
2.10.2 試片之選取應依據下述 (a) 及 (b)。
(a) FRP 積層板 (包含夾芯構造之內層及外層 FRP 積層板)。
(i) 拉伸試驗用試片及彎曲試驗用試片應從離試驗用積層板外緣 60 mm 切取。(見圖 I 2-10) (ii) 巴可爾硬度試驗用試片及玻璃纖維含量試驗用試片，應從圖 I 2-10 內陰影線部份取用。
(iii) 夾芯構造之內層及外層 FRP 積層板之試片，應從模造夾芯構造材祛除芯材，並順滑其表面者。
(b) 夾芯構造
(i) 彎曲試驗用試片、拉伸試驗用試片及剪切試驗用試片之選取適用上述(a)(i)之規定。若芯材列 入強度計算時，則試片包含芯材接頭處。
2.10.3 試片之形狀及尺寸應依據表 I 2-6 所示。
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I.2
Ef = 上述(a)試驗所得積層板之抗拉彈性模數 (N/mm2) (iii) 剪切強度
(1) 試片應依照表 I 2-6 所示。
(2) 試驗程序，適用 2.9.2 (a)(vii)之規定。FRP 積層板較厚一側作為壓縮側。
2.10.5 試驗結果之可接受標準應不小於表 I 2-7 所列之值
表 I 2-7
FRP 強度試驗可接受標準
試驗項目 可接受標準
模造厚度 供參考用
巴可爾硬度 平均值不小於 40
玻璃纖維含量 供參考用但應符合下列設計標準值
彎曲強度 不小於設計標準值
彎曲彈性模數 不小於設計標準值
剪切強度 不小於設計標準值
剪切彈性模數 不小於設計標準值
抗拉強度 不小於設計標準值
抗拉強度 不小於設計標準值