环氧胶黏剂对接接头拉伸强度的测定执行GB/T 6329-1996标准。

    （1）原理试样接头由两根方的或圆的棒状被粘物对接构成，其胶接面垂直于试样的纵轴，拉伸力通过试样纵轴传至胶接面直至试样破坏。以试样破坏时的载荷为试验结果。

    （2）仪器设备

    a.拉力机应使试样破坏载荷在拉力机满量程的10%～90%。拉力机的响应时间应短至不影响测量精度，应能测得试样断裂时的破坏载荷。拉力机的测量误差不大于1%。拉力机应能恒速地增加载荷。拉力机备有能自动校直的夹持器，加载后，夹持器应能带着试样沿直线位移，试样的纵轴与通过夹持器中心线的载荷方向一致。

    注意：若拉力机的加载速度没有恒载荷加载方式，也可以采用夹持器恒位移方式。

    b.胶接时为保证试棒准确定位，应使用夹具。夹具如图9-5所示。在图9-5所示的夹具上，按能使试棒中胶黏剂位于凹槽上方的定位要求，固定B端。

 

 

    按使弹簧能对试棒产生需要的压力，固定A端。

    用蝶形螺母松开压力垫块，放入试棒，旋转蝶形螺母让弹簧压力作用在接头上。

    （2）试样

    ①试棒

    a.在胶黏剂对比试验和实验室之间对比试验时，两个试棒应是同一种材料，且具有一定的强度，不产生明显的变形。用于其他目的试验时，两个试棒可以为不同材料。

    b.除非另有规定，试棒尺寸应符合以下规定：

    （Ⅰ）圆试棒直径为10mm、15mm、25mm或50mm。方试棒边长为10mm、15mm、25mm或50mm。上述尺寸的误差范围均为±0.1mm。

    （Ⅱ）直径或边长为25mm、50mm的试棒，长度为50mm，直径或边长为10mm、15mm的试棒，长度为直径或边长的3倍。

    c.试棒的胶接面应为平面，并与试棒的纵轴垂直，试棒上与胶接面相对的另一端应有销孔，可与拉力机的夹持器连接。

    d.胶接前试棒的表面处理应按胶黏剂产品标准或有关双方协议规定进行。

    ②接头尺寸按以下要求选择接头尺寸：

    a.待测胶黏剂的强度；

    b.拉力机的满量程；

    c.试棒材料特性；

    d.试棒所处试验环境。

    ③胶接   按胶黏剂产品标准或有关双方协仪，完成涂胶和胶接。若无规定，所采取的工艺条件应获得最佳胶接。在任何情况下，试样胶接都应使用夹具，使试棒准确定位。

    胶接接头应使用足量的胶黏剂，并使接头周围略有余胶，避免出现欠胶接头。溢胶通常不必清除。如果一定要清除时，也必须在固化前进行。固化时间结束后，试样应在没有压力的条件下，按试验环境和调节（4）规定再停放一段时间。

    ④试样数量   如果没有特殊规定，试样个数不应少于5个，并足以提供5个有效试验结果。或按胶黏剂产品标准的规定。

    （4）试验环境和调节在标准温度和标准湿度条件下，制备、储存胶接试棒，调节试样和进行试验。当没有特殊要求时，建议按GB 2981推荐的在（23±2）℃和（50±5）%相对湿度下进行。

    （5）步骤

    ①把试样对称地固定在拉力机夹持器上，开动拉力机，以恒载荷加载或夹持器恒位移方式拉伸试样，试样均在（60±20）s内破坏。

    在试验的开始和结束时，应力一应变曲线会表现出非线性，在试验过程中，拉力机应保持相同的工作状态。

    如果不能确定被测试样的加载速度，应做预先试验，以确定合适的加载速度。

    ②记录破坏时的最大力值作为试样的破坏载荷。凡试样出现欠胶或试棒断裂，但破坏载荷达到了胶黏剂产品标准规定的最低值，试验结果有效，否则无效。

    ③记录每个试样的破坏类型：

    a.胶黏剂的内聚破坏；

    b.胶黏剂与试棒界面之间的黏附破坏；

    c.靠近试棒和胶黏剂界面处的试棒内聚破坏。

    （6）结果表示   除非胶黏剂产品标准中另有规定，应以5个有效试验结果的破坏载荷算术平均值表示。

    拉伸强度测定的美国标准有ASTM D897-01、ASTM D2095-96。

 

 

    金属对金属由1个刚性零件和1个相对柔性的零件构成的粘接接头，2个刚性零件与相对柔性的胶黏剂构成的接头或2个柔性零件粘接构成的接头，在整个粘接面上形成不均匀的拉应力，负荷多集中于胶层的两个边缘或一个边缘。这种粘接强度由于测试方法的不同分别称之为不均匀扯离强度或剥离强度。

    不均匀扯离强度国外已有多种测试方法。国内目前广泛使用的一种试样如图9-6所示。

 

 

    用这种方法可以比较各种胶黏剂的特性，一般不均匀扯离强度高，胶黏剂的韧性就较好，该法还可以确定粘接结构的相对使用特性，一般来说，这种受力情况比较恶劣，使用时应尽量避免。测定不均匀扯离强度用夹具见图9-7。测定时除去余胶，精确测定胶接宽度b，然后将试样固定在夹具上，并使试样中心与夹具中心线重合，固定试样夹距中心线各为100mm，然后以10mm/min的速度加载直至破坏。按下式计算不均匀扯离强度：

 

 

 

 

    式中  σB———不均匀扯离强度，kN/m；

          P———破坏负荷，N；

          b———试样宽度，cm，一般标准为3cm。

 

 

 

    环氧胶黏剂T形剥离强度的测定（挠性材料对挠性材料）执行GB/T 2791-1995标准。

    （1）原理挠性材料对挠性材料粘接的T形剥离试验是在试样的未粘接端施加剥离力，使试样沿着粘接线产生剥离，所施加的力与粘接线之间角度可不必控制。

    （2）装置

    a.拉伸试验装置具有适宜的负荷范围，夹头为能以恒定的速率分离并施加拉伸力的装置。该装置应配备有力的测量系统和指示记录系统。力的示值误差不超过2%，整个装置的响应时间应足够的短，以不影响测量的准确性为宜，即当胶接试样破坏时，所施加的力能被测量到。试样的破坏负荷应处于满标负荷的10%～80%之间。

    b.夹头   夹头能牢固地夹住试样［见图9-8（b）］。

 

 

    （3）试样

    a.被粘材料挠性材料的厚度要以能承受预计的拉伸力为宜，厚度要均匀，不超过3mm，并能承受剥离弯曲角度而不产生裂缝。其尺寸要精确地测量并写入试验报告。

    除另有规定外，试样长200mm，宽（25±0.5）mm［见图9-8（a）］。

    b.试样制备按胶黏剂的产品说明书进行试样的表面处理和使用胶黏剂。在每块被粘试片的整个宽度上涂胶，涂胶长度为150mm。

    得到边缘清晰的粘接面的适宜方法是在被粘材料将被分离的一端放一片薄条状材料（防粘带），使不需要黏合的部分试片不被胶黏剂粘住。

    按胶黏剂制造者推荐的方法粘接被粘试片并使胶黏剂固化。

    制备试样如需加压，应在整个粘接面上施加均匀的压力，推荐施加压力可达0.1MPa。最好配备有定时撤压装置。为了在整个粘接面上得到均匀的压力分布，压机平板应是平行的，如做不到就应当在压机平板上覆盖一块有弹性的垫片。垫片厚度为10mm，硬度（邵尔A）约为45，此时建议施加压力可达0.7MPa。

    试样制备的另一方法是将两块尺寸适宜的板材粘接成扩大试样件，然后将试样从扩大试样件上切下，切下时应尽可能减少切削热及机械力对粘接缝的影响，必须除去扩大试样件上平行于试样长边的最外面12mm宽的狭条部分。

    测定试样胶黏剂层的平均厚度。

    c.试样的数目   每个批号试样的数目不少于5个。

    （4）状态调节和试验环境试样应在GB 2918中规定的标准环境中进行状态调节和试验。试样进行状态调节的时间不应少于2h。

    （5）试验步骤   将挠性试片未粘接一端分开，按图9-8（b）所示对称地夹在上、下夹持器中。夹持部位不能滑移，以保证所施加的拉力均匀地分布在试样的宽度上。开动试验机，使上、下夹持器以（100±10）mm/min的速率分离。

    试样剥离长度至少要有125mm，记录装置同时绘出剥离负荷曲线。并注意破坏的形式，即黏附破坏、内聚破坏或被粘物破坏。

    （6）试验结果处理对于每个试样，从剥离力和剥离长度的关系曲线上测定平均剥离力，以N为单位。计算剥离力的剥离长度至少要100mm，但不包括最初的25mm。可以划一条估计的等高线（见图9-9），或用测面积法来得到平均剥离力。如果需更准确的结果，还可以使用其他适当的方法。

 

 

    记录下在这至少100mm剥离长度内的剥离力的最大值和最小值，计算相应的剥离强度值。

 

 

    式中  σT———剥离强度，kN/m；

          F———剥离力，N；

          B———试样宽度，mm。

    计算所有试验试样的平均剥离强度、最小剥离强度和最大剥离强度。

    如有需要，发生在所规定的剥离长度以外的最初的峰值，可以单独记录下来，以后在试验报告中指出，但不能列入求平均值的过程中。

 

 

    挠性材料对刚性材料180°剥离强度的测定执行GB/T 2790-1995标准。

    （1）原理两种被粘材料用胶黏剂制成粘接试样，然后将粘接试样以规定的速度从粘接的开口处剥开，两种被粘物沿着被粘面长度的方向逐渐分离。通过挠性被粘物所施加的剥离力基本上平行于粘接面。

    （2）装置

    a.拉伸试验装置具有适宜的负荷范围，夹头能以恒定的速度分离并施加拉伸力。该装置应配备有力的测量系统和指示记录系统，力的示值误差不超过2%。整个装置的响应时间应足够的短，以不影响测量的准确性为宜，即当粘接试样被破坏时，所施加的力能被测量出来。试样的破坏负荷应处于满标负荷的10%～80%之间。

    b.夹头   夹头之一能牢固地夹住刚性被粘物［见（3）试样①a］，并使粘接面平行于所施加的力。另一个夹头如图9-10所示，能固定住挠性被粘物［见（3）试样①b］，此夹头是自校准型的，因此施加的力平行于粘接面，并与拉伸试验装置的传感器相联。

 

 

    （3）试样

    ①被粘材料被粘材料的厚度要以能经受住所预计的拉伸力为宜，其尺寸要精确地测量。

    被粘试片的厚度由胶黏剂供需方约定，推荐被粘试片的厚度是：金属1.5mm；塑料1.5mm；木材3mm；硫化胶2mm。挠性被粘试片的厚度与类型对试验结果影响较大，必须加以记录，当被粘试片厚度大于1mm时，厚度测量精确到0.1mm；当被粘试片厚度小于1mm时，厚度测量精确到0.01mm。

    a.刚性被粘试片   刚性被粘试片宽为（25.0～0.5）mm，除非另有规定，长为200mm以上的长条。

    b.挠性被粘试片挠性被粘材料能弯曲180°而无严重的不可回复的变形。除非另有规定，挠性被粘试片的长度不小于350mm。

    它的宽度为：边缘不磨损材料与刚性被粘试片的宽度相同；边缘易磨损材料，如棉帆布，试片两边比刚4性被粘试片各宽5mm。

    挠性被粘试片在制作时可能引起困难，并且由于试样制作和试验期间的挠曲或摆动破损使试验结果的偏差增大。将挠性被粘试片设计成比刚性被粘试片两边各宽5mm可以降低上述效应。

    ②试样制备按胶黏剂的产品说明书进行试样的表面处理和使用胶黏剂。在每种被粘试片的整个宽度上涂胶，涂胶长度为150mm。

    得到边缘清晰的粘接面的适宜方法是：在被粘材料将被分离的一端放一片薄条状材料（防粘带），使不需黏合的部分试片不被胶黏剂粘住（见图9-10中抗胶粘的狭条）。

    按胶黏剂制造者推荐的方法粘接被粘试片，并使胶黏剂固化。

    制备试样如需加压，应在整个粘接面上施加均匀的压力，推荐施加压力可达1MPa。最好配备有定时撤压装置。为了在整个粘接面上得到均匀的压力分布，压机平板应是平行的。如做不到，就应当在压机平板上覆盖一块有弹性的垫片，此垫片厚度约为10mm，硬度（邵尔A）约为45度，此时建议施加压力可达0.7MPa。

    试样制备的另一方法是，将两块尺寸适宜的板材粘接成扩大试样件，然后再将试样从扩大试样件上切下。切下时应尽可能减少切削热及机械力对粘接缝的影响。必须去除扩大试样件上平行于试样长边的最外面的12mm宽的狭条部分。

    测定试样胶黏剂层的平均厚度。

    ③试样的数量每个批号试样的数量不少于5个。

    （4）状态调节和试验环境   试样应在GB 2918中规定的标准环境中进行状态调节和试验。试样进行状态调节的时间不少于2h。

    （5）试验步骤   将挠性被粘试片的未粘接的一端弯曲180°，将刚性被粘试片夹紧在固定的夹头上，而将挠性试片夹紧在另一夹头上。注意使夹头间试样准确定位，以保证所施加的拉力均匀地分布在试样的宽度上（见图9-10）。开动机器，使上下夹头以恒定的速度分离。

    夹头的分离速度为（100±10）mm/min。采用其他速度由胶黏剂供需双方约定。

    记下夹头的分离速度和当夹头分离运行时所受到的力，最好是自动记录。继续试验，直到至少有125mm的粘接长度被剥离。注意粘接破坏的类型，即黏附破坏、内聚破坏或被粘物破坏。

    在剥离过程中，剥开的挠性部分有时会在粘接部分上蹭过去，为了减少摩擦，可使用适当的润滑剂，如甘油或肥皂水，只要它不影响被粘物。

    （6）试验结果处理对于每个试样，从剥离力和剥离长度的关系曲线上测定平均剥离力，以N为单位。计算剥离力的剥离长度至少要100mm，但不包括最初的25mm，可以划一条估计的等高线（见图9-11）或用测面积法来得平均剥离力。如果需要更准确的结果，还可以使用其他适当的方法。

    记录下在这至少100mm剥离长度内的剥离力的最大值和最小值，计算相应的剥离强度值。

 

 

    式中  σ_180°———180°剥离强度，kN/m；

          F———剥离力，N；

          B———试样宽度，mm。

 

 

    计算所有试验试样的平均剥离强度、最小剥离强度和最大剥离强度，以及它们的算术平均值。

    如有需要，发生在所规定的剥离长度以外的最初的峰值，可以单独记录下来，以后在试验报告上指出，但不能列入求平均值的过程中。

 

 

    高强度胶黏剂剥离强度的测定（浮辊法）执行GB/T 7122-1996国家标准。相当于国外标准ASTM D3167-97。

    （1）定义剥离强度定义为在规定的试验条件下，测量两个相互胶接的金属被粘物的试样沿着胶接线逐渐分离的单位宽度上所需的平均力，以kN/m表示。

    （2）装置

    a.拉伸试验装置   拉伸试验装置应具有适宜的负荷范围，夹头能以恒定的速率分离并施加拉伸力。该装置应配备有效的测量系统和指示记录系统，力值精确至±2%。该装置应配置适当的自校准型夹头，夹头应能牢固地夹在挠性被粘物外端部25mm处。夹头和剥离试验夹具应能在受力时与试样同时移动校直，以便试样中的挠性体与通过剥离夹具装置中心线所施加的拉力的方向一致。所有装置应定期校验，推荐用无惯性拉伸试验装置进行此项试验。

    b.剥离试验夹具支承试样的夹具如图9-12所示。夹具上端与试验机上夹头相联。剥离试验夹具上辊轴的直径为25mm。辊轴两端应由轴承组成，并可自由转动。

    （3）试样

    a.试样尺寸见图9-13。试样可单独制备或从试板上切取。试板与单个试样均由两块被粘物经适当处理后（见（3）试样b）胶接在一起组成。

    b.要进行表面处理以获得胶接件最佳强度。表面处理可按胶黏剂制造者的说明书进行，并在试验报告中说明。应按胶黏剂制造者推荐的方法使用胶黏剂，以便获得最佳的胶接效果并且偏差最小。

    只有当试样的结构、被粘物的材料与尺寸及试验条件都相同时，才能对不同的胶黏剂进行直接对比。

 

 

    c.挠性被粘物的厚度为0.5mm±0.02mm；刚性被粘物的厚度为2.0mm±0.1mm。

    d.试样如从胶接试板（见图9-13）上切下时，应尽可能减少切削热及机械力对试验结果的影响。

    试样宽度为：25mm（优选宽度）；试验装置可以采用的其他合适的宽度。并在试验报告中注明。

    切取试样的方法取决于被粘物和胶黏剂的成分，所规定的偏差见图9-13，铣和锯是两种通常采用的方法。

    e.挠性被粘物的未胶接端应能弯曲至垂直于刚性被粘物，以便试验机的夹头夹牢。

    f.试样的数量除非另有规定，每组试样的数量不少于5个。

    （4）状态调节和试验环境试样应在GB 2918中规定的标准环境中进行状态调节和试验。试样进行状态调节的时间不少于0.5h。

    （5）试验步骤

    a.把试样插入剥离夹具［见（2）装置b］中，如图9-12所示。将挠性被粘物未胶接的端部夹入试验机的下夹头［见（2）装置a］中。除另有规定外，夹头的分离速率为100mm/min±5mm/min。如果试验过程中刚性被粘物弯曲或变形，建议重新设计试样，使刚性被粘物有足够刚度以保证剥离试验顺利进行。

    b.剥离试验中，自动记录力与试验机夹头移动距离的关系曲线（力与剥离长度的关系曲线）。不计最初剥开的25mm的长度，至少要剥开115mm的长度。

    c.如果破坏发生在图9-12所表示的剥离区域外，则结果不计。

    （6）试验结果处理从自动记录曲线中，在有效剥离长度至少为115mm（除去首先被剥开的25mm和末端的20mm）的范围内，算出试样单位宽度的平均剥离力，用kN/m表示。

    从曲线中测定平均剥离力可采用下列方法中的一种。

    a.求积仪。

    b.称量法：从记录纸上剪下剥离曲线和基线（横坐标）所围绕的部分并称出质量，用此值除以事先测得的每单位面积记录纸的质量，得出剪下部分的面积。用剪下部分的面积去除以剪下部分的基线长度就可得出曲线的平均高度，以此计算出平均剥离力。

    c.用直尺划一条通过剥离曲线的估计的等高线。

    此外还要记录每个试样的最大和最小剥离力。