膠黏劑黏附性能試驗(yàn)指導(dǎo)的研究

鄧 超 彭麗軍

（株洲九方裝備股份有限公司，湖南 株洲 412001）

1 適用范圍

本試驗(yàn)適用于彈性模量E小于10 MPa、斷裂伸長率大于100%的柔彈性膠黏劑。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件對于本研究的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本 （包括所有的修改單） 適用于本文件。

《軌道車輛及其部件的黏接 ——第1部分：基本術(shù)語，基本規(guī)程》（DIN 6701—1）；

《軌道車輛及其構(gòu)件的黏接——第2部分：使用企業(yè)的資格認(rèn)證，品質(zhì)保證》（DIN 6701—2）；

《軌道車輛及其構(gòu)件的黏接——第3部分：鐵路車輛黏結(jié)連接的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證指南》（DIN 6701—3）；

《軌道車輛及其構(gòu)件的黏接——第4部分：執(zhí)行規(guī)則》（DIN 6701—4）；

GB/T 2918塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境；

0C1350000225城軌車輛緊急疏散門FRP零部件采購技術(shù)規(guī)范；

Q/TX 69—031軌道車輛及其零部件的黏接 工藝性評定；

DIN 54457結(jié)構(gòu)膠黏劑黏接接頭的剝離試驗(yàn)。

3 試驗(yàn)原理

將膠黏劑以膠條形式在基材黏接面上施膠，固化完全后，對膠黏劑進(jìn)行剝離測試，根據(jù)失效模式判斷膠黏劑與基材的黏附性能是否滿足要求。

4 試驗(yàn)方法

按相關(guān)基材試片技術(shù)規(guī)范進(jìn)行黏接試片采購，按DIN 54457進(jìn)行黏附性檢查。

4.1 基材

樣件基材應(yīng)保持與實(shí)際黏接基材相同的材質(zhì)和表面處理，基材規(guī)格尺寸可參考Q/TX 69—031執(zhí)行。

4.2 樣件制作

（1） 根據(jù)黏接接頭的工藝要求，準(zhǔn)備好操作場地，并對基材進(jìn)行表面準(zhǔn)備、表面前處理、表面后處理。基材表面處理工藝和膠黏劑黏接工藝應(yīng)與實(shí)際部件的黏接工藝一致。

（2） 在基材黏接面的一端貼上一條遮蔽膠帶。

（3） 注膠時應(yīng)確保膠黏劑充分潤濕黏接面，膠條截面底部寬度約10 mm的三角形或半圓形 （見圖1），膠條長度不小于80 mm。在所有情況下，基材膠條的高度應(yīng)達(dá)到5 mm，而且應(yīng)將膠條高度超過5 mm的部分去掉，或者將高度壓低到這一尺寸 （見圖2）。每批次制作5個樣件（見圖3）。

圖1 注膠膠條截面圖

圖2 檢測膠條截面圖

圖3 制樣示圖

膠黏劑的應(yīng)用和固化應(yīng)按其制造廠商的要求或其他適當(dāng)?shù)牟牧蠘?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。當(dāng)沒有特殊要求時，建議按GB/T 2918推薦的 （23±2） ℃和 （50±5） %相對濕度下進(jìn)行樣件制作及固化。膠黏劑固化7 d后送檢。

4.3 調(diào)節(jié)

樣件檢測前建議在GB/T 2918中規(guī)定的 （23±2） ℃和（50±5） %相對濕度下調(diào)節(jié)24 h并在此環(huán)境下進(jìn)行檢測。

4.4 試驗(yàn)步驟

用鋒利的刀具以與剝落方向呈45 °角斜切至基材面，在涂油漆或打底涂的試件中應(yīng)切至支撐底板，同時用倒角了的尖鉗子卷剝膠條 （剝離角度為130°～160°）。剝離力應(yīng)持續(xù)增大，使得裂紋能夠不斷向前延伸。切口應(yīng)繼續(xù)在膠條和被粘物表面之間呈銳角向前延伸，直到擴(kuò)大到黏接面的一半處。在每個切割過程中應(yīng)間隔約3 s，因?yàn)槠陂g材料會繼續(xù)受到負(fù)荷。每條膠條檢驗(yàn)的長度應(yīng)至少保證50 mm。

4.5 結(jié)果表達(dá)

試驗(yàn)結(jié)果以剝下的黏接帶長度和斷裂圖用目測方式來評估，統(tǒng)計(jì)黏附破壞的百分比。試驗(yàn)結(jié)果下列描述信息 （黏附性能表示方式及代碼）：

代碼1，評估：附著力合格；破壞界面圖：超過95%面積上有膠黏劑殘余。

代碼2，評估：附著力合格；破壞界面圖：超過75%面積上有膠黏劑殘余。

代碼3，評估：附著力不合格；破壞界面圖：75%及以下面積上有膠黏劑殘余。

代碼L，評估：漆層組織結(jié)構(gòu)失效。

代碼P，評估：底涂從本底脫落。

代碼BK，評估：膠黏劑里有氣泡。

代碼B，評估：附著面上有氣泡/縮孔。

代碼T，評估：邊緣附著。

代碼K，評估：附著面的膠黏劑沒有完全固化。

代碼FH，評估：薄膜粘著。

代碼S，評估：附著面上有泡沫結(jié)構(gòu) （細(xì)泡） 。

代碼R，評估：邊緣斷脫。

代碼n，評估：未檢驗(yàn)。

4.6 試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：

（1） 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) ；

（2） 被測膠黏劑的完整表述，包括型號、來源、批號、形態(tài)等；

（3） 基材的完整表述，包括材料性質(zhì)和表面處理；

（4） 黏接過程的描述，包括膠黏劑的使用方法、干燥和預(yù)處理?xiàng)l件、固化時間、固化溫度和壓力；

（5） 膠條成形后的平均寬度、高度；

（6） 樣件的完整描述，包括黏接部位的尺寸、構(gòu)造；

（7） 樣件制備及測試的環(huán)境參數(shù)；

（8） 測試速度 （剝離角度）；

（9） 每個膠條的黏附破壞百分比，每批樣件黏附破壞百分比算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；

（10） 描述任何與規(guī)定程序的差異和任何有可能影響結(jié)果的事件；

（11） 附照片說明。

4.7 試驗(yàn)結(jié)果評判

試驗(yàn)完成后，試驗(yàn)人員輸出報(bào)告后交黏接監(jiān)督，黏接監(jiān)督對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評判。當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果異常時，反饋給采購質(zhì)量部門，采購質(zhì)量部門負(fù)責(zé)組織相關(guān)人員進(jìn)行分析、處理。

4.8 試驗(yàn)報(bào)告保存

試驗(yàn)報(bào)告及試驗(yàn)樣件交采購質(zhì)量部門負(fù)責(zé)保管。樣件保存期限1年，報(bào)告保存期限5年 （如客戶有要求，則按要求執(zhí)行）。

5 結(jié)語

文章對膠黏劑黏附試驗(yàn)的指導(dǎo)進(jìn)行了研究，并作出具體操作要求，能夠有效指導(dǎo)膠黏劑對應(yīng)基材的黏附性能，從而更好地選擇膠黏劑型號來滿足產(chǎn)品的黏接要求。