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膠粘劑的粘接強度如何區(qū)分？

2021-12-08

　　膠粘劑的粘接強度是評價膠粘劑質量的重要指標之一。粘接強度根據(jù)膠粘劑使用中的受力情況通常分為剪切強度，拉伸強度，剝離強度和沖擊強度等。

　　一、粘接強度定義

　　粘接強度是指在外力作用下，使膠粘件中的膠粘劑與被粘物界面或其鄰近處發(fā)生破壞所需要的應力，粘接強度又稱為膠接強度。

　　粘接強度是膠粘體系破壞時所需要的應力，其大小不僅取決于粘合力、膠粘劑的力學性能、被粘物的性質、粘接工藝，而且還與接頭形式、受力情況(種類、大小、方向、頻率)、環(huán)境因素(溫度、濕度、壓力、介質)和測試條件、實驗技術等有關。由此可見，粘合力只是決定粘接強度的重要因素之一，所以粘接強度和粘合力是兩個意義完全不同的概念，絕不能混為一談。

　　二、粘接接頭的受力形式

　　粘接接頭在外力作用下膠層所受到的力，可以歸納為剪切、拉伸、不均勻扯離和剝離4種形式。

　　1、剪切。

　　外力大小相等、方向相反，基本與粘接面平行，并均勻分布在整個粘接面上。

　　2、拉伸。

　　亦稱均勻扯離，受到方向相反拉力的作用，垂直于粘接面，并均勻分布在整個粘接面上。

　　3、不均勻扯離。

　　也叫劈裂，外力作用的方向雖然也垂直于粘接面，但是分布不均勻。

　　4、剝離。

　　外力作用的方向與粘接面成一定角度，基本分布在粘接面的一條直線上上述4種力，在同一膠粘體系中很有可能有幾種力同時存在，只是何者為主的問題。

　　三、粘接強度的分類

　　根據(jù)粘接接頭受力情況不同，粘接強度具體可以分為剪切強度、拉伸強度、不均勻扯離強度、剝離強度、壓縮強度、沖擊強度、彎曲強度、扭轉強度、疲勞強度、抗蠕變強度等。

　　1、剪切強度

　　剪切強度是指粘接件破壞時，單位粘接面所能承受的剪切力，其單位用兆帕(MPa)表示。剪切強度按測試時的受力方式又分為拉伸剪切、壓縮剪切、扭轉剪切和彎曲剪切強度等。

　　不同性能的膠粘劑，剪切強度亦不同，在一般情況下，韌性膠粘劑比柔性膠粘劑的剪切強度大。大量試驗表明，膠層厚度越薄，剪切強度越高。

　　測試條件影響最大的是環(huán)境溫度和試驗速度，隨著溫度升高剪切強度下降，隨著試驗速度的減慢剪切強度降低，這說明溫度和速度具有等效關系，即提高測試溫度相當于降低加載速度。

　　2、拉伸強度

　　拉伸強度又稱均勻扯離強度、正拉強度，是指粘接受力破壞時，單位面積所承受的拉伸力，單位用兆帕(MPa)表示。因為拉伸比剪切受力均勻得多，所以一般膠粘劑的拉伸強度都比剪切強度高得很多。在實際測定時，試件在外力作用下，由于膠粘劑的變形比被粘物大，加之外力作用的不同軸性，很可能產(chǎn)生剪切，也會有橫向壓縮，因此，在扯斷時就可能出現(xiàn)同時斷裂。若能增加試樣的長度和減小粘接面積，便可降低扯斷時剝離的影響，使應力作用分布更為均勻。彈性模量、膠層厚度、試驗溫度和加載速度對拉伸強度的影響基本與剪切強度相似。

　　3、剝離強度

　　剝離強度是在規(guī)定的剝離條件下，使粘接件分離時單位寬度所能承受的最大載荷，其單位用kN/m表示。剝離的形式多種多樣，一般可分為L型剝離、U型剝離、T型剝離和曲面剝離。

　　隨著剝離角的改變，剝離形式也變化。當剝離角小于或等于90°時為L型剝離，大于90°或等于180°時為U型剝離。這兩種形式適合于剛性材料和撓性材料粘接的剝離。T型剝離用于兩種撓性材料粘接時的剝離。剝離強度受試件寬度和厚度、膠層厚度、剝離強度、剝離角度等因素影響。

　　4、不均勻扯離強度

　　不均勻扯離強度表示粘接接頭受到不均勻扯離力作用時所能承受的最大載荷，因為載荷多集中于膠層的兩個邊緣或一個邊緣上，故是單位長度而不是單位面積受力，單位是kN/m2。

　　5、沖擊強度

　　沖擊強度意指粘接件承受沖擊載荷而破壞時，單位粘接面積所消耗的最大功，單位為kJ/m2。按照接頭形式和受力方式的不同，沖擊強度又分為彎曲沖擊、壓縮剪切沖擊、拉伸剪切沖擊、扭轉剪切沖擊和T型剝離沖擊強度等。

　　沖擊強度的大小受膠粘劑韌性、膠層厚度、被粘物種類、試件尺寸、沖擊角度、環(huán)境濕度、測試溫度等影響。膠粘劑的韌性越好，沖擊強度越高。當膠粘劑的模量較低時，沖擊強度隨膠層厚度的增加而提高。

　　6、持久強度

　　持久強度就是粘接件長期經(jīng)受靜載荷作用后，單位粘接面積所能承受的最大載荷，單位用兆帕(MPa)表示。持久強度受加載應力和試驗溫度的影響，隨著加載應力和溫度的提高持久強度下降。

　　7、疲勞強度

　　疲勞強度是指對粘接接頭重復施加一定載荷至規(guī)定次數(shù)不引起破壞的最大應力。一般把在10次時的疲勞強度稱為疲勞強度極限。一般來說，剪切強度高的膠粘劑，其剝離、彎曲、沖擊等強度總是較低的;而剝離強度大的膠粘劑，它的沖擊、彎曲強度較高。不同類型的膠粘劑，各種強度特性也有很大差異。