關(guān)于膠黏劑的剝離強(qiáng)度試驗(yàn)方法

一.概述

在航空產(chǎn)品的實(shí)際使用中，膠接接頭不僅受到拉伸應(yīng)力與剪切應(yīng)力作用，有時(shí)還會(huì)受到線(xiàn)應(yīng)力作用。因此對(duì)膠黏劑來(lái)講它應(yīng)有好的抗線(xiàn)應(yīng)力的能力，另一方面在膠接接頭設(shè)計(jì)上則應(yīng)盡可能地避免接頭承受線(xiàn)應(yīng)力作用。測(cè)定膠接接頭的抗線(xiàn)應(yīng)力的能力大小，主要采用剝離試驗(yàn)來(lái)測(cè)定它的剝離強(qiáng)度，其強(qiáng)度用每單位寬度的膠接面上所能承受zui大破壞載荷來(lái)表示，單位是KN/m。

剝離是一種膠接接頭常見(jiàn)的破壞形式之一。其特點(diǎn)是膠接接頭在受外力作用時(shí)，力不是作用在整個(gè)膠接面上，而只是集中在接頭端部的一個(gè)非常狹窄的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域似乎是一條線(xiàn)，膠黏劑所受到的這種應(yīng)力，就是我們?cè)谇懊嫠v的線(xiàn)應(yīng)力。當(dāng)作用在這一條線(xiàn)上的外力大于膠黏劑的膠接強(qiáng)度時(shí)，接頭受剝離力作用便沿著膠接面而發(fā)生破壞。剝離試驗(yàn)用的試件其中一個(gè)是柔性材料（如薄的金屬蒙皮，織物，橡膠，皮革等），而另一個(gè)試件可以是一剛性材料（如厚的金屬梁等）或者也同為一柔性材料，由于至少有一個(gè)試件為柔性材料，當(dāng)接頭承受剝離力作用時(shí)，被粘物的柔性部分首先發(fā)生塑性變形，然后，膠接接頭慢慢地被撕開(kāi)了。如織物與織物的膠接屬蒙皮與珩條的膠接等。根據(jù)試樣的結(jié)構(gòu)和剝離結(jié)構(gòu)的不同，它又分為：

T剝離強(qiáng)度單位為KN/m；

90°剝離強(qiáng)度單位為KN/m；

180°剝離強(qiáng)度單位為KN/m；

Bell剝離（浮滾剝離）強(qiáng)度單位為KN/m；

爬鼓剝離強(qiáng)度單位KN.m/m；

測(cè)定剝離強(qiáng)度的方法雖然各有差異，但它的基本操作與影響因素大致相同。

二.T剝離強(qiáng)度試驗(yàn)（金屬-金屬）

1.原理

用T剝離方法從未膠接端開(kāi)始施加剝離力，使金屬對(duì)金屬膠接件沿膠接線(xiàn)生產(chǎn)特定的破裂速率所需的剝離力。

2.儀器設(shè)備

拉力試驗(yàn)機(jī)并附有能自動(dòng)記錄剝離負(fù)荷的繪圖裝置以及有一能夾緊試樣的夾持器。

3.試驗(yàn)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°也不會(huì)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(guò)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(méi)有明確規(guī)定時(shí)，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(zhǎng)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(gè)寬度涂膠，涂膠長(zhǎng)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(shí)，不能使試樣膠接部分變形與破壞。若直接制備試樣時(shí)，必須清除四周余膠，且沿寬度方向膠接面的錯(cuò)為不大于0.2mm。每批試樣數(shù)量不應(yīng)少于5個(gè)。

（2）試驗(yàn)條件整個(gè)試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)室溫度應(yīng)控制在（23±5）℃，對(duì)溫，濕度特別敏感的膠黏劑，則應(yīng)控制在溫度（23±2）℃，相對(duì)濕度（65±5）%。

（3）試驗(yàn) 從試樣制備好到試驗(yàn)之間的zui短停放時(shí)間為16h，zui長(zhǎng)為-個(gè)月。試驗(yàn)前試樣應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境下停放0.5h以上。

測(cè)量試樣上5處的寬度與厚度，寬度測(cè)量到0.1mm，厚度到0.01mm。

將試樣自由端剝開(kāi)10mm，對(duì)稱(chēng)地夾持在上，下夾持器中。試驗(yàn)過(guò)程中，試樣夾持部分不能滑移。以（100±10）mm/min的速度加載，按T方式剝離試樣，試樣玻璃長(zhǎng)度至少要有125mm，自動(dòng)記錄裝置應(yīng)同時(shí)繪出試樣剝離負(fù)荷曲線(xiàn)。并注意破壞形式，即黏附破壞，內(nèi)聚破壞或被粘物破壞。

用到0.1cm2的平面求積儀測(cè)量BCEF的面積，用0.5mm的直尺測(cè)量底線(xiàn)長(zhǎng)度,底線(xiàn)所反映的試樣剝離長(zhǎng)度在70mm左右.以平均等高線(xiàn)計(jì)算剝離強(qiáng)度時(shí),等高線(xiàn)精度不應(yīng)低于1mm。

4.結(jié)果評(píng)定

剝離強(qiáng)度可按求積儀法與等高線(xiàn)法兩種方法計(jì)算。

采用等高線(xiàn)法計(jì)算時(shí)，剝離長(zhǎng)度至少要100mm，但不包括起始的25mm，劃出一條估計(jì)的等高線(xiàn)力的平均值。

代表同一性能的試樣個(gè)數(shù)不少于5個(gè)，試驗(yàn)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(lèi)型與數(shù)量。

5.影響因素

（1）剝離強(qiáng)度計(jì)算方法 關(guān)于剝離強(qiáng)度計(jì)算方法GB2791-81中規(guī)定了求積儀法與劃等高線(xiàn)法。另外還有讀數(shù)法與峰值法。對(duì)剝離力波動(dòng)不是很大的曲線(xiàn),這四種方法可以的得到相同的試驗(yàn)結(jié)果.但是若曲線(xiàn)變動(dòng)大,則應(yīng)采用求積儀法處理。在計(jì)算剝離強(qiáng)度時(shí)，均應(yīng)將剝離曲線(xiàn)上的*個(gè)峰值去掉。

（2）剝離力的波動(dòng)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(shuō)反映在剝離符合曲線(xiàn)圖上的剝離力是一條水平直線(xiàn)。然而實(shí)際測(cè)試表明，剝離力是波動(dòng)的，它呈兩種圖象，一為隨機(jī)的無(wú)規(guī)方式，一為滑動(dòng)黏附方式。

按無(wú)規(guī)方式波動(dòng)，波動(dòng)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(wú)規(guī)的不完整性造成的剝離力波動(dòng)。在無(wú)規(guī)波動(dòng)中，破裂是連續(xù)發(fā)生，并以與試驗(yàn)速率一樣的速率傳播。按滑動(dòng)黏附方式波動(dòng)，zui大zui小值之間的距離與試驗(yàn)速度無(wú)關(guān)。在滑動(dòng)黏附破裂時(shí)，當(dāng)剝離力達(dá)到zui大值，則引起膠接失效，存儲(chǔ)能量消耗在裂縫傳播上，其速度比試驗(yàn)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(shí)，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(xiàn)上則是一條清晰的鋸齒狀剝離力曲線(xiàn)。

（3）剝離角度 剝離角度不同，致使對(duì)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(shí)，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(duì)不均勻拉伸影響也是如此。

（5）接頭尺寸 線(xiàn)應(yīng)力接頭的寬度對(duì)剝離強(qiáng)度沒(méi)什么影響。而試樣長(zhǎng)度則不一樣，當(dāng)剝離試樣的膠接長(zhǎng)度為試樣厚度的10倍以上，測(cè)試強(qiáng)度應(yīng)和試樣長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，但當(dāng)試樣比較短時(shí)，試樣長(zhǎng)度必然會(huì)對(duì)測(cè)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）膠黏劑性質(zhì) 膠黏劑的力學(xué)性能對(duì)線(xiàn)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(zhǎng)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(lèi)似組分，以降低它的模量，增加膠的伸長(zhǎng)率。但這樣一來(lái)，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(shí)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(shì)，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?。皇且环N好的抗剝離的膠黏劑。事實(shí)上這種膠用手都很容易地將它剝開(kāi)。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(duì)矛盾，如能恰到好處搭配，那就會(huì)出現(xiàn)一理想的zui高剝離強(qiáng)度。

（7）膠層厚度 試驗(yàn)證明，在膠層薄時(shí)，剝離力隨膠層厚度增加而上升。厚度達(dá)到一定值時(shí)，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(yàn)溫度和拉伸速度 由于剝離力的多次跳躍性變化，試驗(yàn)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(duì)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?cè)斐蓮?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。

三.180°剝離強(qiáng)度試驗(yàn)（金屬-金屬）

180°剝離試驗(yàn)是測(cè)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°剝離角剝離時(shí)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。在這里只討論金屬對(duì)金屬的試驗(yàn)。

1.原理

180°剝離方法施加壓力，使金屬對(duì)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

拉力試驗(yàn)機(jī)，帶有能自動(dòng)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(yàn)步驟

（1）試樣制備 試樣制備與試驗(yàn)條件等其他要求與T剝離強(qiáng)度試驗(yàn)相同。剛性金屬LY12CZ鋁合金，厚2mm；寬25.0mm±0.5mm，長(zhǎng)200mm。撓性金屬金屬LY12CZ鋁合金，厚0.3mm；長(zhǎng)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(cuò)位不大于0.2mm。試樣不少于5個(gè)。

（2）試驗(yàn) 試驗(yàn)條件，在試驗(yàn)室環(huán)境下停放時(shí)間，試樣自由端剝開(kāi)一定長(zhǎng)度，試樣夾持，加載速度為（100±10）mm/min，有效剝離長(zhǎng)度約為125mm，其他規(guī)定均與T剝離強(qiáng)度相同。

4.結(jié)果評(píng)定

計(jì)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，以及它們5個(gè)試樣的算術(shù)平均值。

5.影響因素

剝離強(qiáng)度影響因素與T剝離強(qiáng)度相同。

四.浮滾剝離強(qiáng)度試驗(yàn)

1.原理

以浮滾方法對(duì)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(yàn)機(jī)或電子拉力試驗(yàn)機(jī)，仲裁試驗(yàn)以電子拉力試驗(yàn)機(jī)為準(zhǔn)。

試驗(yàn)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(shí)撓性金屬試片剝離部分通過(guò)夾具的中心線(xiàn)并和力線(xiàn)方向一致。此夾具中直徑為25mm的滾筒應(yīng)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。軸承滾筒必須剝離角度。

3.試驗(yàn)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(gè)數(shù)與外觀要求均與T剝離強(qiáng)度相同。若沒(méi)有特殊規(guī)定，金屬試片的材質(zhì)為L(zhǎng)Y12CZ鋁合金，其中撓性試片厚度0.3mm，鋼性試片厚度為2mm。

（2）試驗(yàn) 試樣制備完畢到試驗(yàn)之間，試樣在試驗(yàn)環(huán)境條件下的停放時(shí)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(cè)量。將試樣自由端剝開(kāi)約25mm，裝入夾具中夾緊，拉伸時(shí)不應(yīng)產(chǎn)生移動(dòng)。以（100±5）mm/min加載速度加載剝離試樣。有效剝離長(zhǎng)度至少為115mm。在剝離時(shí)自動(dòng)繪出試樣剝離載荷曲線(xiàn)。

4.結(jié)果評(píng)定

在有效剝離長(zhǎng)度內(nèi)，計(jì)算剝離力，以KN/m表示，其計(jì)算方法除了采用T剝離強(qiáng)度求積法與等高線(xiàn)法之外，還可采用重量法，計(jì)算方法如下：

從記錄紙上剪下BCEF部分并稱(chēng)出其質(zhì)量，用剪下部分的質(zhì)量除以事先測(cè)得的每單位面積記錄紙質(zhì)量，計(jì)算出面積，再用基線(xiàn)長(zhǎng)度除以剪下部分的面積，即為平均剝離力。

試驗(yàn)試樣為5個(gè)，以5個(gè)試樣的平均值，zui大值與zui小值作為結(jié)果，并注明破壞類(lèi)型與數(shù)量。結(jié)果到小數(shù)點(diǎn)后一位。

5.影響因素

影響因素與T剝離強(qiáng)度相同。

五.爬鼓剝離強(qiáng)度試驗(yàn)

在航空航天等工業(yè)中，金屬貼面板與蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)以及硬泡沫等其他夾芯結(jié)構(gòu)的應(yīng)用十分廣泛。爬鼓剝離強(qiáng)度就可用測(cè)量該面板與夾芯層的膠接強(qiáng)度，同時(shí)還可用它測(cè)定在爬鼓剝離測(cè)試規(guī)定條件下，撓性材料與剛性被粘材料的強(qiáng)度。試驗(yàn)裝置由一個(gè)用柔性皮帶負(fù)載的有50.8mm凸緣的鼓及固定試樣的穩(wěn)定夾具組成。

對(duì)金屬蜂窩其鋁合金為L(zhǎng)Y12CZ，面板厚0.5mm，蜂窩芯厚度12.7mm。該試樣寬76mm，長(zhǎng)至少為305mm，但面板在一端伸出25mm，下面板在一端伸出25mm，故實(shí)際膠接長(zhǎng)度為250mm左右，兩端伸出部分為了夾持試樣。

如果是由兩薄片膠接成的試樣，則寬25mm，長(zhǎng)至少為254mm。但這試樣是從大試樣上切割下的。取樣不少于6個(gè)，若各向異性應(yīng)在兩個(gè)方向上各切3個(gè)。

剝離時(shí)下夾具移動(dòng)速度為（25.4±0.54）mm/min，其剝離長(zhǎng)度應(yīng)不少于150mm，有效剝離長(zhǎng)度不少于125mm。

為了使測(cè)試數(shù)據(jù)，膠黏劑制造廠家應(yīng)將表面處理程序，如木材含水率，金屬表面清潔與干燥，及其他特殊處理，如打磨，化學(xué)或電化學(xué)處理等；膠黏劑混合；膠黏劑涂布速度，涂膜厚度，涂層數(shù)，單面還是雙面涂膠，干燥條件及多次涂膠的干燥條件；裝配條件，如室溫，停放時(shí)間，晾置或疊合；固化壓力大小，加壓時(shí)間，加壓所需溫度等做出具體規(guī)定，或與使用廠協(xié)商后做出具體規(guī)定。

采用這一方法可以檢驗(yàn)脆性較大膠黏劑的固化程度，如爬鼓剝離比正常值高，則說(shuō)明未*固化。當(dāng)試樣的設(shè)計(jì)和測(cè)試條件*相同時(shí)，不同膠黏劑和加工過(guò)程可直接進(jìn)行比較。從表8-8中列出丙烯酸共聚物膠接厚度為0.5mm的不銹鋼的爬鼓剝離強(qiáng)度與溫度，加載速度的關(guān)系中可以看出，溫度升高與加載速度降低強(qiáng)度有同等效果。從圖8-64中就足以證明試驗(yàn)溫度對(duì)剝離強(qiáng)度的影響，與T形剝離一樣，測(cè)試時(shí)也應(yīng)嚴(yán)格控制試驗(yàn)溫度。

表8-8      爬鼓剝離強(qiáng)度與溫度、加載速度的關(guān)系

六.90°剝離強(qiáng)度試驗(yàn)（金屬-金屬）

1.原理

用90°剝離方法施加應(yīng)力，使撓性金屬試片對(duì)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

拉力試驗(yàn)機(jī)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)優(yōu)先采用電子拉力試驗(yàn)機(jī)，并富有自動(dòng)記錄剝離負(fù)荷的記錄裝置。剝離試驗(yàn)應(yīng)在夾具上進(jìn)行。高,低溫裝置應(yīng)有恒溫裝置與自動(dòng)控溫兩部分等組成.裝置的控溫精度及達(dá)到試驗(yàn)溫度的平衡時(shí)間應(yīng)滿(mǎn)足表8-9要求.測(cè)溫裝置可由熱電偶與測(cè)量?jī)x表組成,控溫精度不大于0.5℃。

3.試驗(yàn)步驟

（1）試樣制備 90°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(shí)應(yīng)防止試樣過(guò)熱，并盡量避免膠接縫承受剝離性切削力。每組試樣個(gè)數(shù)應(yīng)不少于5個(gè)。分割后試樣在試驗(yàn)前zui短停放時(shí)間為16h，zui長(zhǎng)為1個(gè)月。

表8-9      試樣的試驗(yàn)溫度及平衡時(shí)間

（2）試驗(yàn) 用卡尺測(cè)量3-5個(gè)寬度值，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(cè)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(yàn)溫度。取下校正試樣，裝入正式待測(cè)試樣，當(dāng)試樣膠接區(qū)中部金屬表面的溫度達(dá)試驗(yàn)溫度后計(jì)時(shí)，保溫10min。若采用靠近試樣膠接取中部熱電偶間接測(cè)量方法，則必須進(jìn)行溫度和平衡時(shí)間的修正。

以（100±5）mm/min速度連續(xù)加載，自動(dòng)記錄剝離曲線(xiàn)。

若用讀數(shù)法測(cè)定膠接剝離強(qiáng)度，應(yīng)在有效剝離長(zhǎng)度內(nèi)劃出等距離讀數(shù)標(biāo)線(xiàn)，標(biāo)線(xiàn)的總數(shù)不應(yīng)少于10條。

七.密封劑T剝離強(qiáng)度試驗(yàn)

在結(jié)構(gòu)密封中有多種形式，如表面密封，縫外填角密封，堆膠密封，緊固件端頭密封，縫內(nèi)密封等，無(wú)論那種形式，密封劑都會(huì)受到各種應(yīng)力的作用，其中zui主要的力為剝離力，密封劑與金屬或其他材料膠接的剝離強(qiáng)度是評(píng)定密封劑和結(jié)構(gòu)件膠接性能的重要試驗(yàn)項(xiàng)目，在實(shí)際應(yīng)用中可作為衡量密封性能可靠性的技術(shù)依據(jù)，也是材料研制，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)質(zhì)量控制中不可少的關(guān)鍵性指標(biāo)。本方法適用與測(cè)試多硫橡膠等橡膠型密封劑的T剝離強(qiáng)度。

1.原理

利用兩條薄片材料的一端平行地膠接，分開(kāi)自由端并反向各彎曲90°，使試樣呈T形，拉伸自由端，膠接縫即受剝離力而分開(kāi)。當(dāng)T形試樣自由端所受拉力超過(guò)黏附力時(shí)，膠接縫即被剝開(kāi)，單位縫寬所承受的負(fù)荷值即稱(chēng)為T(mén)形剝離強(qiáng)度，單位KN/m。當(dāng)剝離破壞發(fā)生在密封劑本身時(shí)，表明密封劑與被粘材料的膠接強(qiáng)度大于密封劑本身的強(qiáng)度，這稱(chēng)為內(nèi)聚破壞。剝離破壞發(fā)生在膠接界面上，則表明密封劑與被粘材料的膠接強(qiáng)度小于密封劑本身的強(qiáng)度，這稱(chēng)作黏附破壞。

2.試驗(yàn)條件

密封劑的配制,膠接,室溫硫化和均應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下進(jìn)行。

輔助材料 丙酮或乙酸乙酯，工業(yè)；脫脂棉或紗布；鋁片，牌號(hào)LY12CZ，厚度為0.3-0.4mm，面積為150mm×25mm，10片。

設(shè)備及工具 拉力試驗(yàn)機(jī)zui大負(fù)荷2500N，精度±0.1%。試樣膠接成型模型 由聚丙烯塑料和鋼板加工制成。兩模板用五個(gè)鋼螺栓連接。

3.試樣制備

用溶劑清洗擦拭試片2-3次，并立即再用干凈紗布擦凈，晾20min。將試片放入模具的凹槽內(nèi)，把密封劑刮涂在放好的試片上，沿凹槽上沿平面刮平。刮涂長(zhǎng)度不少于90mm。然后將另一個(gè)試片貼合上，并輕輕壓一下，使周邊稍有余膠擠出為宜，zui后用刮刀清除余膠，合上模具，擰緊螺栓。10min后再用力緊固一次。試樣在模具中的停放時(shí)間以及從模具中取出后的硫化條件，按密封有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。

4.試驗(yàn)步驟

檢查試樣，如有明顯錯(cuò)誤和缺膠應(yīng)剔除，其膠層厚度應(yīng)為2mm±0.3mm。試樣若用加熱硫化，硫化后的試樣應(yīng)室溫下停放16h后才能測(cè)試。將試樣一端沒(méi)有涂膠的兩試片分開(kāi)，使試樣呈T形。沿密封劑膠層中切開(kāi)10mm的切口。將T形試樣兩端分別裝夾在拉力機(jī)的夾具上，調(diào)好力值零點(diǎn)，對(duì)好剝離中心線(xiàn)。選用（100±2）mm/min的分離速度，開(kāi)動(dòng)拉力機(jī)開(kāi)關(guān)，讀取剝離負(fù)荷峰值，數(shù)據(jù)不少于10個(gè)。如破壞面有明顯氣泡，缺膠時(shí)，應(yīng)剔除相應(yīng)讀數(shù)。估算內(nèi)聚破壞面積占整個(gè)破壞面積的百分?jǐn)?shù)。缺膠和防護(hù)層剝落面積不計(jì)。

5.影響因素

試樣應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)條件下硫化。若采用室溫硫化時(shí)，其晝夜的溫濕度難。若夜間溫度偏低，試樣欠硫會(huì)響強(qiáng)度。試樣密封劑的厚度應(yīng)符合要求，因?yàn)槠浜穸葘?duì)剝離強(qiáng)度有明顯影響，一般情況下，厚度大其剝離強(qiáng)度偏高。

裝夾試樣時(shí)要注意使試樣剝離線(xiàn)與受力中心對(duì)正。

八.密封劑180°剝離強(qiáng)度試驗(yàn)

180°剝離強(qiáng)度試驗(yàn)是國(guó)外密封劑性能測(cè)試中普遍采用的方法。試樣的結(jié)構(gòu)形狀，試驗(yàn)過(guò)程中密封劑的受力形式，能夠較好地體現(xiàn)實(shí)際密封中密封劑對(duì)結(jié)構(gòu)材料表面的黏附特性。國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)中的相應(yīng)方法有TOCT21981，MIL-S-8802D和IL-S-7502等。本方法用于多硫橡膠等橡膠密封劑的180°剝離強(qiáng)度試驗(yàn)。

1.原理

用密封劑膠接柔性織物與剛性板材，硫化后將自由端的柔性織物翻轉(zhuǎn)180°，然后在拉力試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試，使密封劑層受180°角的分離。

以180°剝離角將柔性織物從剛性板材上剝開(kāi)，在單位寬度上所受平均剝離力即180°剝離強(qiáng)度。當(dāng)剝離破壞發(fā)生在密封劑本身時(shí)，稱(chēng)為內(nèi)聚破壞。這表明這密封劑與被膠接材料的膠接強(qiáng)度大于密封劑本身的強(qiáng)度。當(dāng)剝離破壞發(fā)生在膠接界面時(shí)，稱(chēng)為黏附破壞。這表示黏附強(qiáng)度小于密封劑本身的強(qiáng)度。

2.試驗(yàn)條件

密封劑的配制，試樣制備，室溫硫化和性能測(cè)試均應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下進(jìn)行。

輔助用料 丙酮或乙酸乙酯工業(yè)。脫脂棉或紗布。鋁試片LY12CZ，表面陽(yáng)極化。尺寸為1-2mm×75mm×130mm或1-2mm×25mm×130mm三片。織物除非另有規(guī)定，否則只用3×10或3×12的帆布，尺寸95mm×230mm。

設(shè)備及工具 拉力試驗(yàn)機(jī)zui大負(fù)荷2500N；精度±1%。180°剝離試樣成型模具還包括刮刀，割刀或手術(shù)到，搪瓷盤(pán)，燒杯或鋁鍋，小電爐600W，三輥研磨機(jī)。

3.試樣制備

將帆布用PH值為9-11的沸水煮去漿液，在清洗2-3次，晾干待用。將鋁片用紗布沾溶劑擦洗兩次，并立即用干凈的干紗布擦干，在晾干20min。

將鋁片放入成型模具的下模板凹槽，用刮刀將密封劑（若為多組分室溫硫化密封劑，應(yīng)按密封劑使用工藝說(shuō)明書(shū)規(guī)定在三輥研磨機(jī)上混合均勻）在鋁片上刮平，由模具凹槽其厚度3.0mm。并同時(shí)在帆布的一端約100mm的長(zhǎng)度上，在兩面反復(fù)刮涂密封劑直至滲透，然后將帆布與鋁片涂膠面貼合，注意排除氣泡。閉合上模并緊固螺栓，再往上模具框內(nèi)的帆布表面刮涂厚度為0.5-0.8mm的密封劑。

試樣在模具中的硫化時(shí)間以及試樣取出后的硫化條件依密封劑材料標(biāo)準(zhǔn)而定。若沒(méi)有規(guī)定，試樣應(yīng)在模具中室溫硫化24h，取出后再在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下硫化14d，或采用50℃×48快速硫化條件。

硫化后的試樣應(yīng)沿縱向用割刀割開(kāi)帆布和膠層，切割至鋁片表面，切割成寬度25mm的長(zhǎng)條，構(gòu)成三個(gè)剝離試樣。

4.試驗(yàn)步驟

將試片裝夾在試驗(yàn)機(jī)上夾頭內(nèi)，將沒(méi)有涂膠端的帆布翻轉(zhuǎn)180°垂直地夾在夾頭上，對(duì)好中心線(xiàn)。

用割刀沿試樣剝離線(xiàn)切開(kāi)試樣膠層，深約10mm。啟動(dòng)機(jī)器，以50mm/min的速度剝離試樣。每剝開(kāi)25mm，用割刀沿45°方向切割密封劑，切至鋁片表面，共切割三次。

記錄每條試片有效涂膠區(qū)內(nèi)的剝離負(fù)荷峰值，其數(shù)據(jù)不少于10個(gè)。如果密封劑從帆布面上剝離應(yīng)停止讀數(shù)，此時(shí)應(yīng)用割刀切割密封劑，直到帆布不脫膠時(shí)再繼續(xù)讀數(shù)。破壞面若有明顯氣泡，缺陷時(shí)，應(yīng)剔除相應(yīng)的讀數(shù)。并估算內(nèi)聚破壞面積所占總破壞面積的百分率。

5.結(jié)果評(píng)定

每組試樣取三個(gè)試條的剝離強(qiáng)度的算術(shù)平均值為樣品的剝離強(qiáng)度。單個(gè)試樣允差為±15%。

6.影響因素

試樣在室溫硫化時(shí)，應(yīng)溫，濕度符合標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件要求，以使試樣*硫化。帆布與鋁試片貼合時(shí)，應(yīng)注意排除氣泡。試驗(yàn)表明：熱老化試驗(yàn)后其180°剝離強(qiáng)度高于T剝離強(qiáng)度；而耐液體試驗(yàn)后其測(cè)試結(jié)果則相反。如XM-33的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果，見(jiàn)表8-10。

表8-10       180°剝離強(qiáng)度與T剝離強(qiáng)度對(duì)比

出現(xiàn)以上情況，主要是試樣的結(jié)構(gòu)形式不同，T形試樣的密封劑夾在金屬片之間，熱老化時(shí)材料中的低分子產(chǎn)物不易揮發(fā)，180°剝離試樣則可透過(guò)帆布揮發(fā)出來(lái)；在耐油試驗(yàn)中，對(duì)于180°剝離試樣，油介質(zhì)滲透帆布作用于整個(gè)膠層，密封劑被浸泡面積大，而T形剝離試樣，油介質(zhì)只能浸泡試樣邊緣隙外的密封劑，作用面積小。

每塊試樣板切割三條試片的方法，由于邊緣的影響，兩邊的兩條試片同中間的一條試片試驗(yàn)結(jié)果可能有差異，所以MIL-S-8820D等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定切割成兩條，即取中間部位，兩邊切除。