胶黏剂工艺改进一船用胶粘剂粘接工艺实验研究详解.pdfVIP

胶黏剂工艺改进一船用胶粘剂粘接工艺实验研究 引言 首次应用于某型船舶产品上的1种新型常温固化单组份船用胶粘剂（以下简称胶粘剂），为 了摸索一套适宜的施工工艺参数，使粘合强度达到规定的技术指标（≥1.5MPa），在使用前，我 们进行了一系列粘接工艺试验研究。 1试验内容、方法及试样 工艺研究的主要内容是对粘接施压载荷和时间的优选，以及单位面积胶粘剂用量的控制。 试样采用标准规定的型式，即粘接面为Ф40mm 的圆形截面试样［1］。以橡胶和钢为被粘材 料，用胶粘剂粘接成拉伸试样（见图1）。为了便于试样的装夹与对中，设计制作了1套专用夹具。 试验设备：AG－IS250电子万能试验机，日本岛津公司；AX504电子天平，瑞士梅特勒公司。 参照GB/T11211－1989《硫化橡胶与金属粘合强度的测定－拉伸法》测试试样的拉伸粘合 强度，拉伸试验速度为50mm/min。 2施压载荷和施压时间试验 根据文献［2－3］，粘接试样时，垂直试样粘接面施加一定的载荷，能影响试样的粘合强度。 因为对粘接试样施加载荷，可以促进胶粘剂对被粘物表面的湿润，提高胶粘剂对被粘物表面微 孔的渗透和扩散作用，同时，加压有助于排出胶隙内空气［4］。根据预先进行的几次摸索试验 结果和与胶粘剂生产厂家沟通了解的情况，首先进行了施压载荷和施压时间与粘剂强度关系的 研究试验。 图1 橡胶与钢粘接成的拉伸试样示意图 中心以化工行业技术需求和科技进步为导向，以资源整合、技术共享为基础，分析测试、技术咨询为载 体，致力于搭建产研结合的桥梁。以“专心、专业、专注“为宗旨，致力于实现研究和应用的对接，从而推 动化工行业的发展。 科标化工分析检测中心致力于推动化工产业发展，欢迎各行同仁前来洽谈、合作。 2.1试验程序 1）按施工要求对金属和橡胶垫的粘接表面进行打磨、丙酮清洗等处理。 2）在金属和橡胶垫的粘接表面均匀涂刷一层胶粘剂（用量要少），待达到指触干时，一次 粘合贴紧。 3）试样粘接完成后，采用砝码对试样均匀施加不同的载荷和不同的时间，并将施压载荷 1000N，施压时间1h 作为初始参照值。为使施压均匀和增大良好结合面积，在试样的上下增加1 块软垫，加载方式见图2。 4）施压完成后，将试样静置24h 后，按GB/T11211－1989的要求进行拉伸试验测定粘合强 度。 图2 加载方式图 中心以化工行业技术需求和科技进步为导向，以资源整合、技术共享为基础，分析测试、技术咨询为载 体，致力于搭建产研结合的桥梁。以“专心、专业、专注“为宗旨，致力于实现研究和应用的对接，从而推 动化工行业的发展。 科标化工分析检测中心致力于推动化工产业发展，欢迎各行同仁前来洽谈、合作。 2.2试验结果 对采用不同施压载荷和施压时间参数的各组（1组3件）试样，按上述试验程序进行试验， 试验结果及其参数见表1。 2.3试验结果分析 以施压时间为横坐标、施压载荷为纵坐标，作施压载荷与时间关系曲线图，见图3（为了图 面不至太大，工艺1－7和1－8的数据未列入图中）。 3 Ф40mm ≥1.5MPa 由图 可见，对于这种粘接面积为 圆截面试样，要满足粘合强度 的规定， 就必须在图3所示曲线的上方区选取各工艺参数，即施压载荷和施压时间数据对。显而易见，随 着施压载荷的降低，所需施压时间要增加，方可满足粘合强度不＜1.5MPa 的要求。 表1 不同施压载荷和时间试验结果 中心以化工行业技术需求和科技进步为导向，以资源整合、技术共享为基础，分析测试、技术咨询为载 体，致力于搭建产研结合的桥梁。以“专心、专业、专注“为宗旨，致力于实现研究和应用的对接，从而推 动化工行业的发展。 科标化工分析检测中心致力于推动化工产业发展，欢迎各行同仁前来洽谈、合作。 3 —— 图 施压载荷 施压时间关系曲线 为了实际中不同截面积试样的应用方便，将单位面积上的压力标在图3右边的纵坐标上，这 样，只要在图3所示曲线的上方区选取工艺参数———施压压力（而不是总载荷）和施压时间数 据对，不同截面积的试样的粘合强度均可满足不＜1.5MPa 的要求。 3单位面积胶粘剂用量控制试验 在施工过程中，胶粘剂的厚度是