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胶粘剂的测试方法

一、胶粘剂的物化性能测试
1、外观:测定胶液的均匀性、状态、颜色和是否有杂质。
2、密度:用密度瓶测定液态胶粘剂的密度。
3、粘度:用涂-4粘度计(秒)和旋转粘度计(Pa.S)进行测试。
4、固化速度:研究胶粘剂固化条件的重要数据。
二、胶接性能测定
胶接强度与许多因素有关:
A、胶粘剂主体材料的结构、性质和配方;
B、被粘物的性质与表面处理;
C、涂胶、胶接和固化工艺有关;
D、胶接头的形式、几何尺寸和加工质量;
E、强度测试的环境如温度、压力、等;
F、外力加载速度、方向和方式等。
(一)剪切和抗拉强度:
1、剪切强度:胶接头在单位面积上能承受平行于胶接面的最大负荷。根据受力方式分为:拉伸剪切、压缩剪切、扭转剪切和弯曲剪切。
2、剪切强度的测试方法:
A、单搭接拉伸剪切强度测试方法:此法为最常用的铝片单面搭接方法,其标准尺寸: 试片在测定时应不少于5对,取其算术平均值并观察试片的破坏特征。
B、压缩剪切强度测试方法: 该法用于厚的非金属板材的胶接强度测试。
3、胶接头抗剪强度的因素。
A、胶粘剂的应力集中:由于胶接头的应力分布是不均匀的,剪切加载测试中应力集中在搭接头的端部,渐渐地引起破坏。
B、被粘物和胶粘剂的影响:被粘物的模量E和厚度越大,则应力集中系数越小,胶接头的抗剪强度越大。胶粘剂模量高,应力集中严重,胶接头的抗剪强度就越小。
C、胶粘剂层厚度的影响:根据应力分布:胶层越厚,接头应力集中系数越小,抗剪强度越大。然而,胶层越厚抗剪强度越低。这是因为胶层越厚,内部缺陷呈指数关系增加,使胶层内聚强度下降;胶层越厚,由于温度变化引起收缩应力和热应力等内应力的产生,导致内聚强度的损失。这并不是说胶层越簿越好,胶层太簿就容易造成缺胶,致使胶接强度下降。因此,一个均匀的簿胶层厚度最好控制在0.03-0.15mm之内。
D、搭接长度的影响 由应力分布可知,应力集中系数随着搭接长度的增加而增加,接头的抗剪强度却下降了。因此,必须确定最佳的搭接测试。
4、抗拉强度的测试
4.1、抗拉强度是指胶接头在单位面积上所能承受垂直于胶接面的最大负荷。
4.2、影响抗拉强度的因素:根据应力分布知,接头的应力集中在胶接边缘上,当边缘应力集中达到一个临界值以上,边缘区胶层发生开裂,裂缝瞬间扩展到整个胶接面。
(二)、剥离和不均匀扯离强度
1、剥离强度:当应力集中在试片胶缝边缘时的拉伸强度。刚性材料(如金属)与柔性材料如橡胶、织物胶接时,需测定剥离强度。
2、剥离强度和不均匀扯离强度的测试方法:
2.1、剥离强度的测试方法:“T”型180度剥离也是标准的“T”剥离。
2.2、不均匀扯离强度的测试方法:
3、影响剥离强度的因素:
3.1、胶接头“线受力”的应力分布
3.2、剥离角对剥离强度的影响 剥离强度随剥离角度的增加而迅速下降,当剥离角接近90度后剥离强度就趋于一个定值。
3.3、胶层厚度的影响 胶层越厚,胶接强度就越低,但不能太薄。
(三)、冲击和持久强度
1、冲击强度:胶粘剂在冲击负荷作用下,产生破坏时单位面积上所做的功。“T”剥离冲去实验主要用来测试胶粘剂的韧性。
2、持久强度:又称蠕变性能,指胶粘剂固化后及反抗恒定负荷随时间作用的能力。
其实验时间较长均需在103H以上。
四)疲劳强度
1、疲劳强度:由于受到不断循环交变的应力作用而使胶头产生疲劳以至被破坏。即在给定条件下对胶接头重复施加一定载荷至规定次数不同引起破坏的最应力,循环次数为107次。
2、影响疲劳强度的因素
2.1、疲劳强度S与疲劳寿命的关系:S=A-KtgN A,K为常数。
2.2、疲劳寿命N与温度的关系:tgN=A+B/T A,B为常数
2.3、应力复变的频率对疲劳强度的影响:tgN=tgb-mtgf b,m为常数,f为频率
因此,疲劳强度随频率减少而有所降低。


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