胶粘剂和粘接的试验方法(2)

　　
　　剥离试验用于测定柔韧性胶粘剂承受局部应力集中的能力。剥离力被认为是作用在一条线上，即是线受力。被粘物越柔软，胶粘剂模量越高，则面受力就越趋于线受力，因此应力就很大。由于受力面积取决于被粘物与胶粘剂的厚度和模量，所以很难估算，故一般认为作用应力和破坏应力是线受力，即牛顿/厘米（N/cm ）。对于薄片金属被粘物较为广用的是T -剥离试验（ASTM D1876 ）。在这种试验中负荷全部传给接头，因此测得的剥离强度比其他形式的剥离试验都低。
　　弹性体胶粘剂的剥离强度与胶层厚度有关，随着胶层厚度增加，胶粘剂因其弹性变形，而使粘接面积增大，接头在同样受力时，拉伸应力分布就宽，应力集中程度也小，所以剥离强度相对也要高一些。T -剥离试验是一种经常使用的试验方法。这种试验主要是测定两种柔韧性被粘物粘接接头对剥离的抵抗力。试件宽 25.4mm ，厚度通常为0.5mm ，长 304.8mm ，被粘部分长度仅为228.6mm 。“ Bell ”剥离试验是试件在25.4mm 的钢辊上以固定半径剥离，试件由一薄金属片（厚度约0.635mm ）与另一在测试中不产生塑性变形的金属片（厚度为1.6mm ）粘接而成，它与T -剥离角度稍有不同，测得的数值比T -剥离试验的稍高，试验重复性较好。ASTM D1781 是金属对金属爬鼓剥离试验方法，以直径为100mm 的转动鼓得到固定的剥离半径。Bell 试验和爬鼓试验所采用的装置都是为了稳定剥离角，但这种固定剥离半径的方法，并不能保证剥离半径为定值，因为高模量的金属对其与钢辊或鼓的紧密配合起了抵抗作用。在这两种方法中，有很大的能量消耗于金属产生变形，因此对于一定的胶粘剂而言，它们所测得的剥离强度要高于T -剥离试验。
　　ASTM D3167 是测定胶粘剂浮辊剥离强度的试验。试件是由柔性被粘物与刚性的被粘物粘接而成，适用于测定半可挠曲的被粘物贴面粘接在硬质基材上的剥离强度。此法对验收和工艺控制特别有用，可作为ASTM D1781 （爬鼓试验）的另一种可供选用的方法。此法由于剥离角度大，所以操作较严格。
　　ASTM D903 是粘接接头的剥离或撕裂强度的测定方法，这是一个标准1800 剥离试验，被粘物之一应有足够的柔韧性，以使它能折叠。测定时从较刚硬的基材（如相当厚度的金属、塑料、玻璃、木材等）上剥离下柔韧的箔、膜或带。此法主要用于测定胶粘带以及橡胶、织物、薄膜等弹性或柔软材料贴在刚性被粘物上的剥离强度。
　　5 劈裂
　　劈裂和剥离都是线受力，破坏从端部开始。如果被粘物足够厚，刚性较大，负荷作用在试件一端，并与粘接面垂直，被粘物不出现屈服变形，接头破坏则是突然发生的，这就是劈裂。ASTM D3807说明了用于工程塑料粘接的胶粘剂劈裂剥离的测定方法。
　　6 蠕变
　　粘接结构在使用中承受持久性负荷，特别是有振动存在的情况，胶粘剂的耐蠕变性是非常重要的。ASTM 标准有两个方法是测定蠕变的。ASTM D2293 是金属对金属粘接压缩剪切蠕变性能的测定方法，而ASTM D2294 是金属对金属粘接拉伸剪切蠕变性能的测定方法。ASTM D1780 是进行蠕变试验的标准实践，这是一个通用测试方法，对于一个单搭接试件，施加一个恒定的负荷，用显微镜监测胶层边缘的细刻线，记下随时间而变化的变形量。由于蠕变受温度的影响，测定时一定要在恒温下进行。
　　7 疲劳
　　虽然静态强度试验对于许多粘接应用选择胶粘是有用的，但却没有包括应力间断性作用的恶劣条件，即是疲劳。所谓接头的疲劳是指由于受到不断循环交变的应力作用而使接头强度会随时间延长不断地下降直至发生破坏的现象。在使用时经受巨大振动的接头似乎对疲劳最为敏感。因此，在一个粘接接头用到实际构件上之前，测定模拟使用条件下的疲劳强度是非常必要的。ASTM D3166 （粘接拉伸剪切疲劳性能测定方法）虽然是用于金属对金属接头，但对于塑料被粘物也可用。所有的试件为ASTM D1002 单搭接剪切接头形式，试验是在专用的拉伸试验机上进行，这种试验机能施加周期性或正弦波式负荷。通常在高到1800周/min 或更高状态下进行疲劳试验，记录交变应力中的最大应力S ，以发生破坏的交变循环次数N 的对数作图，可得到接头的 S-N 疲劳曲线，这也是最为常用的方法。