關(guān)于膠粘劑行業(yè)剝離強(qiáng)度試驗詳解

剝離，是膠粘制品接頭常見的破壞形式之一。何謂剝離，形象地說，就像宰殺牛羊時剝皮的那樣，把兩個被粘物互相剝開來。剝離和扯離不同之處在于：剝離是從界面的邊緣開始的，而扯離是整個黏合面同時受力。其特點(diǎn)是：膠接接頭在受外力作用時，力不是作用在整個膠接面上，而只是集中在接頭端部的一個非常狹窄的區(qū)域，這個區(qū)域似乎是一條線，膠黏劑所受到的這種應(yīng)力，就是我們所講的線應(yīng)力。當(dāng)作用在這一條線上的外力大于膠黏劑的膠接強(qiáng)度時，接頭受剝離力作用便沿著膠接面而發(fā)生破壞。剝離力的單位是牛頓/米，根據(jù)試樣的結(jié)構(gòu)和剝離結(jié)構(gòu)的不同，它又分為：

1. 90度剝離強(qiáng)度試驗;
2. 180度剝離強(qiáng)度試驗;
3. T形剝離強(qiáng)度試驗;
4. Bell剝離強(qiáng)度試驗(浮滾剝離);

實驗過程中，測定剝離強(qiáng)度的方法雖然各有差異，但它的基本原理操作與影響因素相差不大。下面我們就來依次簡單給大家介紹不同剝離試驗及其主要用途：

1、90度剝離于鋼板與橡膠試片的測定;

2、180度剝離用于剛性材料(如鋼板)與撓性材料試片的測定;

3、T形剝離主要用于撓性材料(金屬箔、塑料膜、帆布等)試片的測定;

90度剝離強(qiáng)度試驗

（90度剝離強(qiáng)度試驗圖）

1.原理
用90度剝離方法施加應(yīng)力，使撓性金屬試片對剛性金屬板膠接件的膠接處產(chǎn)生特定的破裂速率所需的力。

2.儀器設(shè)備
采用電子拉力試驗機(jī)，并具有自動記錄剝離負(fù)荷的記錄裝置。剝離試驗應(yīng)在夾具上進(jìn)行。

3.試驗步驟
(1)試樣制備：90度剝離強(qiáng)度試樣試板膠，按膠黏劑所規(guī)定的有關(guān)膠接工藝進(jìn)行。試板固化后在室溫條件下放置24h后才可分割成試樣，銑切分割時應(yīng)防止試樣過熱，并盡量避免膠接縫承受剝離性切削力。每組試樣個數(shù)應(yīng)不少于5個。分割后試樣在試驗前zui短停放時間為16h，zui長為1個月。
(2)試驗時：用卡尺測量3-5個寬度值，精 確到0.1mm，取其平均值作為試樣寬度。夾具應(yīng)完好，兩滾輪運(yùn)轉(zhuǎn)自如。將校正溫度用試樣裝好后;若要測高，低溫剝離強(qiáng)度，則用熱電偶緊密接觸試樣膠接區(qū)中部金屬的表面溫度。按標(biāo)準(zhǔn)要求使之達(dá)到試驗溫度。取下校正試樣，裝入正式待測試樣，當(dāng)試樣膠接區(qū)中部金屬表面的溫度達(dá)試驗溫度后計時，保溫10min。若采用靠近試樣膠接取中部熱電偶間接測量方法，則必須進(jìn)行溫度和平衡時間的修正。以(100±5)mm/min速度連續(xù)加載，自動記錄剝離曲線。若用讀數(shù)法測定膠接剝離強(qiáng)度，應(yīng)在有效剝離長度內(nèi)劃出等距離讀數(shù)標(biāo)線，標(biāo)線的總數(shù)不應(yīng)少于10條。

180度剝離強(qiáng)度試驗

（180度剝離強(qiáng)度試驗圖）

180度剝離試驗，是測定一塊撓性材料膠接在另一塊剛性或撓性的材料上所組成的標(biāo)準(zhǔn)試樣,呈180度剝離角剝離時的強(qiáng)度。常用的剛性材料有金屬，塑料，木材，撓性材料有金屬，橡膠，織物，塑料等。下面只討論金屬對金屬的試驗。
1、原理
180度剝離方法施加壓力，使金屬對金屬膠接件的膠接處產(chǎn)生特定的破裂速率所需的力。

2、儀器設(shè)備
電子拉力試驗機(jī)，帶有能自動記錄剝離負(fù)荷的繪圖裝置與能夾緊試樣的夾持器。

3、試驗步驟
(1)試樣制備試樣制備與試驗條件等其他要求與T剝離強(qiáng)度試驗相同。剛性金屬LY12CZ鋁合金，厚2mm;寬25.0mm±0.5mm，長200mm。撓性金屬金屬LY12CZ鋁合金，厚0.3mm;長350mm。膠層厚度通常﹤0.2mm，若直接制備試樣，則邊上余膠固化后必須清除，且沿寬度方向的膠接面錯位不大于0.2mm。試樣不少于5個。
(2)試驗條件，在試驗室環(huán)境下停放時間，試樣自由端剝開一定長度，試樣夾持，加載速度為(100±10)mm/min，有效剝離長度約為125mm，其他規(guī)定均與T剝離強(qiáng)度相同。

4、結(jié)果評定
計算所有試樣的平均剝離強(qiáng)度，zui 小剝離強(qiáng)度，zui 大剝離強(qiáng)度，以及5個試樣的剝離強(qiáng)度算術(shù)平均值。

5、影響因素
剝離強(qiáng)度試驗的影響因素與T形剝離強(qiáng)度試驗的相同。

T形剝離強(qiáng)度試驗

1、原理：用T形剝離方法從未膠接端開始施加剝離力，使金屬對金屬膠接件沿膠接線生產(chǎn)特定的破裂速率所需的剝離力。

2、儀器設(shè)備：電子拉力試驗機(jī)，并附有能自動記錄剝離負(fù)荷的繪圖裝置，及能夾緊試樣的夾持器具。

3、試驗步驟：
(1)試樣制備：組成T剝離試樣的被膠接材料必須是撓性材料，并被彎曲成90度也不會出現(xiàn)破裂。通常是由兩塊厚度相同的同一種金屬加工而成的薄板膠接在一起制成。這金屬材質(zhì)與薄板厚度在膠黏劑標(biāo)準(zhǔn)中都有規(guī)定。厚度應(yīng)均勻，以不超過0.3mm或0.5mm的LY12CZ鋁合金薄板居多。按有關(guān)膠接工藝技術(shù)文件，選定薄板的材質(zhì)與厚度，以及膠黏劑層厚度。當(dāng)沒有明確規(guī)定時，則選膠層平均厚度在0.2mm以下，厚0.3mm的LY12CZ鋁合金薄板。除非另有規(guī)定，試樣尺寸，長200mm，寬25mm±0.5mm。施加膠接壓力不應(yīng)少于1MPa。若在壓機(jī)上加壓，則試樣上方應(yīng)覆蓋一張邵氏硬度(A)約45，厚10mm的橡膠板，壓力控制在0.7MPa(或按供需雙方規(guī)定)。每塊試片整個寬度涂膠，涂膠長度為150mm。試樣必須平整，擴(kuò)大試樣件裁切成標(biāo)準(zhǔn)試樣時，不能使試樣膠接部分變形與破壞。若直接制備試樣時，必須清除四周余膠，且沿寬度方向膠接面的錯為不大于0.2mm。每批試樣數(shù)量不應(yīng)少于5個。
(2)試驗條件整個試驗時，試驗室溫度應(yīng)控制在(23±5)℃，對溫、濕度特別敏感的膠黏劑，則應(yīng)控制在溫度(23±2)℃，相對濕度(65±5)%。

(3)試驗從試樣制備好到試驗之間的zui短停放時間為16h，zui長為-個月。試驗前試樣應(yīng)在試驗環(huán)境下停放0.5h以上。測量試樣上5處的寬度與厚度，寬度測量精 確到0.1mm，厚度精 確到0.01mm。將試樣自由端剝開10mm，對稱地夾持在上，下夾持器中。試驗過程中，試樣夾持部分不能滑動。以(100±10)mm/min的速度加載，T行剝離試樣，試樣玻璃長度至少要有125mm，自動記錄裝置應(yīng)同時繪出試樣剝離負(fù)荷曲線。

4、結(jié)果評定：剝離強(qiáng)度可按求積儀法與等高線法兩種方法計算。采用等高線法計算時，剝離長度至少要100mm，但不包括起始的25mm，劃出一條估計的等高線力的平均值。代表同一性能的試樣個數(shù)不少于5個，試驗結(jié)果一zui 小值，zui 大值與算術(shù)平均值表示，取值小數(shù)點(diǎn)后一位，并注明破壞類型與數(shù)量。

5、影響因素

(1)剝離強(qiáng)度計算方法：關(guān)于剝離強(qiáng)度計算方法GB2791-81中規(guī)定了求積儀法與劃等高線法。另外還有讀數(shù)法與峰值法。對剝離力波動不是很大的曲線,這四種方法可以的得到相同的試驗結(jié)果.但是若曲線變動大,則應(yīng)采用求積儀法處理。在計算剝離強(qiáng)度時，均應(yīng)將剝離曲線上的第 一個峰值去掉。

(2)剝離力的波動性：在理想狀態(tài)下，于一定的剝離速度下，剝離力應(yīng)是恒定的，也就是說反映在剝離符合曲線圖上的剝離力是一條水平直線。然而實際測試表明，剝離力是波動的，它呈兩種圖象，一為隨機(jī)的無規(guī)方式，一為滑動黏附方式。
按無規(guī)方式波動，波動力遵循高斯分布，剝離力的平均值與中間值是一樣的，而且意義明確。由于試樣無規(guī)的不完整性造成的剝離力波動。在無規(guī)波動中，破裂是連續(xù)發(fā)生，并以與試驗速率一樣的速率傳播。按滑動黏附方式波動，zui 大zui 小值之間的距離與試驗速度無關(guān)。在滑動黏附破裂時，當(dāng)剝離力達(dá)到zui 大值，則引起膠接失效，存儲能量消耗在裂縫傳播上，其速度比試驗速度還快，當(dāng)它的能量耗盡，則剝離力停在zui 小處。緊接著剝離力再次增大時，它又重復(fù)下1次破裂循環(huán)，如此反復(fù)出現(xiàn)在剝離負(fù)荷曲線上則是一條清晰的鋸齒狀剝離力曲線。

(3)剝離的角度：剝離角度不同，致使對膠接接頭垂直于膠接面上的作用力大小不同，因此它的剝離強(qiáng)度也就不同。

(4)被粘物的性質(zhì)與厚度：被粘物的模量高或厚度大，膠接接頭在同樣受力時，應(yīng)力分布就寬，應(yīng)力集中程度也就比被粘物模量低或厚度薄的要小些，所以它的強(qiáng)度也要高一些。這一影響對不均勻拉伸影響也是如此。

(5)接頭的尺寸：線應(yīng)力接頭的寬度對剝離強(qiáng)度沒什么影響。而試樣長度則不一樣，當(dāng)剝離試樣的膠接長度為試樣厚度的10倍以上，測試強(qiáng)度應(yīng)和試樣長度無關(guān)，但當(dāng)試樣比較短時，試樣長度必然會對測試強(qiáng)度有影響。另外，如果撓性材料不是金屬，而是黏彈性(如聚酯等)，由于彎曲引起被粘體的塑性變形，則可能使剝離力和破壞能量增加。

(6)膠黏劑的性質(zhì)：膠黏劑的力學(xué)性能對線應(yīng)力接頭強(qiáng)度有決定性影響。不同膠黏劑，由于它們的模量，拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長率等不同，那么在剝離接頭中的應(yīng)力分布及應(yīng)力集中情況也不相同。為了尋求一種剝離強(qiáng)度高的膠，希望降低它的應(yīng)力集中程度，那么就加入增韌劑如橡膠之類似組分，以降低它的模量，增加膠的伸長率。但這樣一來，由于模量降低，又使膠黏劑的內(nèi)聚強(qiáng)度降低了。我們有時還經(jīng)常遇到這種的情況，當(dāng)我們使熱固化膠黏劑的交聯(lián)密度增加，亦模量增加，在一定范圍內(nèi)，它的剝離強(qiáng)度呈上升趨勢，但達(dá)到一定模量之后，反而使剝離強(qiáng)度迅速降低。即使有機(jī)硅橡膠有好的彈性，它剝離接頭的應(yīng)力分布又比較均勻，但是由于它的內(nèi)聚強(qiáng)度太差(即本身的彈性模量太小)，它不是一種好的抗剝離的膠黏劑。事實上這種膠用手都很容易地將它剝開。從上看出減少應(yīng)力集中與提高內(nèi)聚強(qiáng)度是研究抗剝離膠黏劑的一對矛盾，如能恰到好處搭配，那就會出現(xiàn)一理想的zui 高剝離強(qiáng)度。

(7)膠層的厚度：試驗證明，在膠層薄時，剝離力隨膠層厚度增加而上升。厚度達(dá)到一定值時，則剝離力不再上升，這是由于厚度再增加，在膠層中出現(xiàn)缺陷的概率加大之故。

(8)試驗的溫度和拉伸的速度：由于剝離力的多次跳躍性變化，試驗溫度與拉伸速度影響是十分復(fù)雜的。溫度變化，由于膠黏劑的模量變化致使應(yīng)力發(fā)生變化;另外溫度改變，也使膠黏劑本身的內(nèi)聚強(qiáng)度發(fā)生變化。關(guān)于溫度與加載速度對剝離強(qiáng)度的影響原因與拉伸剪切強(qiáng)度相同。溫度的改變造成強(qiáng)度的變化是和膠黏劑的玻璃化轉(zhuǎn)變緊密相連的，在玻璃態(tài)各種膠黏劑的剝離強(qiáng)度都是極低的，在玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)域達(dá)zui 高值，之后又下降。

Bell剝離強(qiáng)度試驗(浮滾剝離)

1、原理：主要以浮滾方法對試樣施加載荷，使金屬的膠接處產(chǎn)生特定破裂速率所需要的力。

2、儀器設(shè)備：橡膠拉力試驗機(jī)或電子拉力試驗機(jī)，仲裁試驗以電子拉力試驗機(jī)為準(zhǔn)。試驗機(jī)設(shè)備有夾緊撓性試片的下夾具，夾具和附件的結(jié)構(gòu)應(yīng)能使試樣受力時撓性金屬試片剝離部分通過夾具的中心線并和力線方向一致。此夾具中直徑為25mm的滾筒應(yīng)能自由轉(zhuǎn)動。軸承滾筒必須保證剝離角度。

3、試驗步驟：

(1)試樣制備：試樣由撓性試片和鋼性試片膠接而成。試樣材質(zhì)，表面處理方法，膠層厚度，固化條件，個數(shù)與外觀要求均與T剝離強(qiáng)度相同。若沒有特殊規(guī)定，金屬試片的材質(zhì)為LY12CZ鋁合金，其中撓性試片厚度0.3mm，鋼性試片厚度為2mm。

(2)試驗：試樣制備完畢到試驗之間，試樣在試驗環(huán)境條件下的停放時間均與T剝離強(qiáng)度相同。試樣寬度與厚度用分度值為0.01mm的量具測量。將試樣自由端剝開約25mm，裝入夾具中夾緊，拉伸時不應(yīng)產(chǎn)生移動。以(100±5)mm/min加載速度加載剝離試樣。有效剝離長度至少為115mm。在剝離時自動繪出試樣剝離載荷曲線。

4、結(jié)果評定：
在有效剝離長度內(nèi)，計算剝離力，以KN/m表示，其計算方法除了采用T剝離強(qiáng)度求積法與等高線法之外，還可采用重量法，計算方法：從記錄紙上剪下BCEF部分并稱出其質(zhì)量，用剪下部分的質(zhì)量除以事先測得的每單位面積記錄紙質(zhì)量，計算出面積，再用基線長度除以剪下部分的面積，即為平均剝離力。

關(guān)于膠粘劑行業(yè)的剝離強(qiáng)度試驗詳解就分享到這里了，以上內(nèi)容針對不同剝離強(qiáng)度試驗做了詳細(xì)的介紹，相信看到這里您對于剝離強(qiáng)度試驗已經(jīng)有了系統(tǒng)的了解，如果您對于剝離強(qiáng)度試驗方法、剝離強(qiáng)度試驗標(biāo)準(zhǔn)、剝離強(qiáng)度試驗儀器等還有任何疑問，歡迎您給我們致電，或者在下方留言，我們看到后會第 一時間回復(fù)您。

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