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测试与分析 黄元昌·采用更加黏着性测试方法
时间。这些测量方法不是十分精确,并且测试变量控
制方法很少。而目前最先进的黏着性测量设备采用一
个计算机控制的拉伸仪和一个测力传感器。试样在给
定压力下接触设定的时间,然后被分离。在分离过程
中,记录应力,用于确定材料的黏着性能,这是我们
寻求改进操作参数的测试方法,使黏着性测试成为更
可靠的测试。
在优化黏着性型测试时,有三方面需要考虑,即
试样、仪器的操作参数及数据分析。对于试样,评估
了形状、厚度和结构。试样第 4 个需要考虑的因素,
尤其是包括 NR 的胶料,是加工工艺。然而,这个分
析超出了本文的范围,将在以后的论文中单独讨论。
而对于操作参数,评估了接触压力、时间以及分离速
度。这种类型的测试适用于两种分析模式 :分离时的
峰值力和曲线下积分的总能量。
2.1 试样
尽管有几种形状可以考虑,但我们仅评估了从刚
出的橡胶片上裁下来的圆形试样。按照我们的经验,
平试样更容易处理和使用,因此,我们使用扁平状的
试样架。在测试之前,实际试样用氰基丙烯酸酯胶黏
到圆盘上。
在测试中,为了防止边缘效应干扰测试结果,使
用了两个不同直径(12 mm 和 16 mm)的试样。用这
种方式,测试了仅有一个暴露切边,尽管我们试验了
几个不同的直径对,但我们发现这些能产生足够的黏
着性,可在测力传感器响应范围内很好地测量。从理
论上讲,对于低黏着性的材料(比如 EPDM), 为产
生可接受的测量结果,则我们可使用较大的试样。
研究了试样厚度 2、3、4 和 5 mm,典型曲线如
图 1 所示。很明显,曲线的形状随试样厚度的增加而
变 化。 表 2 表 示 出 5 个 试 样 在 每 个 厚 度 下 的 测 量 结
图 1 不同试样厚度的测试
果,尽管黏着性的绝对值随试样厚度的增加而降低,
但 RSD(相对标准偏差)变小。在 2 mm 时,RSD 是 好。2 mm 试样有如此高的误差可能是因为我们不能
10.1%,然而,在 4 mm 时,RSD 是 2 mm 时的一半, 精确地控制厚度,或与安装有关,比如胶黏剂的渗透。
为 5.1%。而 5 mm 时没有显示出最小的 RSD, 与较低 2.2 仪器操作
设定值相比,在开炼机上制备试样更可靠,重现性更 考察了影响试验的 3 个主要因素,包括施加的载
表 2 黏着性(测试厚度)
测量项(曲线下面积)
试样厚度
1 2 3 4 5 平均值 标准偏差 RSD
2 mm 35.743 38.701 28.351 32.853 33.912 33.912 3.416 10.1%
3 mm 13.288 14.784 12.916 12.944 14.243 13.645 0.740 5.4%
4 mm 14.594 14.154 14.271 15.219 12.987 14.245 0.730 5.1%
5 mm 10.504 10.479 12.586 9.993 11.920 11.096 0.984 8.7%
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