胶粘剂拉伸强度试验标准

在胶接接头受拉伸应力作用时，有三种不同的接头受力方式。

（1）拉伸应力与胶接面互相垂直，并且通过胶接面中心均匀地分布在整个胶接面上，这一应力均匀拉伸应力，又称正拉伸应力。

（2）拉伸应力分布在整个胶接面上，但力呈不均匀分布，此种情况称为不均匀拉伸。

（3）与不均匀拉伸相比，它的力作用线不是捅咕试样中心，而偏于试样的一端；它的受力面不是对称的，而是不对称的，这种拉伸叫不对称拉伸，人们有时将这一试验叫撕离试验或劈裂试验，以示与剥离相区别。

一.拉伸强度试验（条型和棒状）

拉伸强度试验又叫正拉强度试验或均匀扯离强度试验。

1.原理

由两根棒状被粘物对接构成的接头，其胶接面和试样纵轴垂直，拉伸力通过试样纵轴传至胶接面直至破坏，以单位胶接面积所承受的******载荷计算其拉伸强度。

2.仪器设备

应能保证恒定的拉伸速度，破坏负荷应在所选刻度盘容量的10%-90%范围内。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，其测量误差不大于1%。拉力试验机应具有加载时可与试样的轴线和加载方向保持一致的，自动对中的拉伸夹具。拉力试验机

固化夹具，能施加固定压力，保证正确胶接与定位。

3.试验步骤

（1）试棒与试样 试棒为具有规定形状，尺寸的棒状被粘物。试样为将两个试棒通过一定工艺条件胶接而成的被测件。

除非另有规定，其试棒尺寸见表8-4。其试样尺寸的选择视待测胶黏剂的强度，拉力机的满量程，试棒本身材质的强度以及试验时环境因素而定。

表8-4 圆柱形与方形试棒尺寸
 

试棒的表面处理，涂胶及试样制备工艺，应符合产品标准规定。胶接好试样，以周围略有一圈细胶梗为宜，此时不必清除，若需清除余胶，则应在固化后进行。

（2）试验 在正常状态下，金属试样从试样制备完毕到测试之间，最短停放时间为16h，最长为1个月，非金属试样至少停放40h。

试样应在试验环境下停放30min以上，将它安装在拉力试验机夹具上，测试其破坏负荷，对电子拉力机试验机应使试样在（60±20）s内破坏；有时对机械式拉力机则采用10mm/min拉伸速度。

4.结果评定

试验结果以5个试样拉伸强度算术平均值表示，取3位有效数字。

同时应记下每个试样的破坏类型，如界面破坏，胶层内聚破坏，被粘物破坏与混合破坏。

5.影响因素

（1）应力分析 粘接接头在受到垂直于粘接面应力作用时，应力分布比受剪切应力要均匀得多，但根据理论推测与应力分布试验证实，在拉伸接头边缘也存在应力集中。为证实这一点，有人采用一定厚度的橡胶胶接在试样中以代替胶黏剂，发现试样在拉伸时，橡胶中部有明显收缩。说明在接头受正拉伸应力作用，剪切应力则集中在试样胶黏剂-空气-被粘体的三者边界处******，也就是说在这一点上应力最集中。如果我们胶接后两半圆柱体错位大，则试样的轴线偏离了加载方向中心线，这是经常会发生的。那么，就存在有劈应力，而使边缘应力集中急剧增加。当边界应力大到一个临界值时，胶层边缘就发生开裂，裂缝迅速地扩展到整个胶接面上。从对拉伸试样的应力分布进行分析表明，胶接试件的尺寸与模量，胶层的厚度，胶黏剂的模量都影响接头边缘的应力分布系数大小，因此也必然会影响它的强度值。与拉伸剪切试样一样，加载速度与试样温度也影响拉伸强度。

（2）试样尺寸

不同的试样直径的拉伸强度测试值不一，而且离散大，同一直径试样其******值比最小值高50%以上。对方形试样，由于边缘到中心点距离不同，那应力分布更不均匀，因此用方形试样只能测到“近似”的拉伸强度值。

（3）胶层厚度 对拉伸强度，随着胶层厚度增加，它的粘接接头强度降低。胶层越薄，强度越大。理论研究预言，对于非常薄胶胶层，对接拉伸强度反比于胶层厚度；而对于非常厚的胶层，则与胶厚度无关，如用聚乙烯蜡（相对分子量2750）来胶接钢与钢，当胶层厚度为150nm时，接头的拉伸强度已接近于聚乙烯蜡本身强度5.5MPa左右；而胶层厚度只有5nm时，对接接头的强度是胶黏剂本身强度的2倍。其他因素如模量，温度等对拉伸强度的影响与拉伸剪切强度相似。