性织物 带，具有一定的柔性，可用粘接长度不小于260mm，宽25mm，厚0.8_。
[0060] 装置主体100的安装过程为:试验台110水平放置，将基座120固定在在试验台110 上，将螺栓依次穿过压板140上定位螺栓孔、第二定位螺钉孔131和第一定位螺钉孔121后， 通过压板140将粘结基材130固定在基座120上;将2个刻度尺150对称设置在基座120上，第 二固定孔151与基座120上的第一固定孔122位置相对应，螺栓依次穿过第二固定孔151和第 一固定孔122后，将刻度尺150固定在基座120上;此时，将粘结基材130上表面进行清洁处理 并喷涂粘接剂400,将加载带160下表面准确粘接到喷涂的粘接剂400上。
[0061] 如图1和2所示，剥离载荷加载机构200包括第二固定夹头210、加载拉环220和拉力 仪230,其中，图9示出了第二固定夹头210,包括夹头主体211、固定块212和固定螺栓213,所 述第二固定夹头210用于固定连接加载带160前端，所述固定螺栓213依次穿过固定块212、 加载带160上固定孔161和夹头主体211后，其两端用螺栓固定从而将加载带160和第二固定 夹头210固定连接。图10示出了加载拉环220,所述加载拉环220下部与第二固定夹头210固 定连接，上部的拉环连接拉力仪230,所述拉力仪230能提供稳定剥离载荷。
[0062] 如图1和3所示，剪切载荷加载机构300包括第一固定夹头310、绳索320和砝码330， 所述第一固定夹头310结构与第一固定夹头210相同，其固定连接加载带160的末端，其中， 所述第一固定夹头310的长度方向与加载带160保持平行，从而保证砝码施加的剪切载荷有 效的作用在加载带160上;绳索320前端连接第一固定夹头310,中段绕经竖直滑轮123后末 端连接砝码330。
[0063]粘接剂400喷涂在粘结基材130上表面，涂胶长度不小于260mm，粘接剂厚度满足 3mm要求，再将加载带160下表面与粘接剂400进行粘接并经过有效时间固化，为了保证粘接 厚度均匀性，应在整个胶接面上施加均匀压力，固化结束后清除掉加载带160以外的多余粘 接剂。此时，加载带160的长度方向与粘结基材130的长度方向相平行。
[0064]粘接剂的破坏类型通常分三类：
[0065] 第一，在试验的过程中粘接剂本身发生破坏，学术上称为内聚破坏，粘接基材和加 载带不会发生破坏；
[0066] 第二，在试验的过程中粘接剂从粘接基材上面完全剥离下来，粘接剂留在加载带 上，这种现象叫界面破坏，学术上也称作黏附性破坏；
[0067] 第三，在试验过程中发生混合破坏，就是粘接基材和加载带上都有粘接剂，这种情 况称为混合破坏，本发明中加载带进行特殊处理也是为了避免这种情况的出现。
[0068] 如图1 -3所示，粘接剂剥离试验装置安装步骤以下：
[0069] 步骤一、试验台110水平放置，将基座120通过4个螺栓固定在试验台110上。
[0070]步骤二、将螺栓依次穿过压板140上定位螺栓孔、第二定位螺钉孔131和第一定位 螺钉孔121后，压板140将粘结基材130固定在基座120上。
[0071]步骤三、粘接剂400喷涂在粘结基材130上表面，涂胶长度不小于260mm，粘接剂厚 度满足3_要求，再将加载带160下表面与粘接剂400进行粘接并经过有效时间固化，为了保 证粘接厚度均匀性，应在整个胶接面上施加均匀压力，固化结束后清除掉加载带160以外的 多余粘接剂。此时，加载带160的长度方向与粘结基材130的长度方向相平行。
[0072] 步骤四、将2个刻度尺150对称设置在基座120上，第二固定孔151与基座120上的第 一固定孔122位置相对应，螺栓依次穿过第二固定孔151和第一固定孔122后，将刻度尺150 固定在基座120上。
[0073]步骤五、将剥离载荷加载机构200与加载带160前端固定连接，剪切载荷加载机构 300与加载带160的末端固定连接，之后，同时开启拉力仪230和加载砝码330后即可进行试 验。
[0074] -种考虑剪切载荷影响的粘接剂剥离试验方法，包括以下步骤：
[0075]步骤1、将粘接剂400喷涂在粘接基材130上，粘接剂400上粘接加载带160并保证加 载带160平行于粘接基材130,粘接剂400固化后，加载带160前端连接剥离载荷加载机构 200，后端连接剪切载荷加载机构300;
[0076] 步骤2、设定剥离载荷加载机构200的剥离载荷为F，剥离载荷F沿加载带法向施加， 剪切载荷加载机构300的绳索上加载质量为m的砝码，从而对加载带末端施加剪切载荷p，开 始剥离试验，在剥离载荷F的作用下粘接剂与粘结基材剥离，随着粘接剂的剥离区间长度增 大，剪切载荷τ随之增大；
[0077] 步骤3、实验过程中在剥离断面上有些区间是内聚破坏，有些区间可能是界面破 坏，粘接剂在η段区间（可能大多数情况下界面破坏只有一个区间)发生黏附性破坏，计算第 i段区间的黏附性破坏的剪应力τ:
[0081 ]其中，ρ为剪切载荷，其等于砝码的重力;Β为粘接剂的宽度，单位为m; L为粘接剂剥 离断面的长度，单位为m;i为η段区间中第i段发生黏附性破坏的区间，i = l，. . .，n;私为粘 接剂前端点到第i段区间发生黏附性破坏起点的距离长度，单位为m;攻为粘接剂前端点到 第i段区间发生黏附性破坏终点的距离长度，单位为m;其中，图11示出了的距离。 [0082] 实施例1
[0083]步骤一:在竖直滑轮下端挂质量40Kg砝码，对粘接剂施加剪切载荷，拉力仪通过加 载拉环对加载带施加垂直于其方向的剥离载荷1500N，进行剪切加载并在剪切加载条件下 进行粘接剂的剥离试验；
[0084] 步骤二:整个粘接胶带的剥离断面长为260mm，宽度为25mm，以第i处界面破坏区间 为例，完成剥离试验之后，观察胶带断面破坏形式，通过刻度尺观察粘接剂界面破坏起始位 置到端点距离长度A是110mm，粘接剂界面破坏终止位置到端点距离长度Ζ?是160mm;
[0085] 步骤三:计算界面破坏的剪应力τ区间：
[0088] 0.11MPa<T<0.16MPa
[0089] 经计算第i处界面破坏的剪切载荷区间0.11 < τ < 〇. 16MPa，即粘接剂在剪切载荷 区间0.11 < τ < 〇. 16MPa时出现黏附性破坏。
[0090] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列 运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地 实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限 于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
【主权项】
1. 一种考虑剪切载荷影响的粘接剂剥离试验装置，其特征在于，包括： 粘接基材，其上表面用于覆盖粘接剂； 加载带，其前端连接剥离载荷加载机构，末端连接剪切载荷加载机构，所述剥离载荷加 载机构沿着所述加载带法向对加载带施加剥离载荷，所述剪切载荷加载机构沿着所述加载 带纵向拉伸加载带，从而对加载带施加剪切载荷；以及 所述粘接剂粘贴在粘结基材和加载带之间； 刻度尺，其用于测量加载带与粘接剂剥离长度，所述刻度尺与所述加载带平行设置。2. 如权利要求1所述的考虑剪切载荷影响的粘接剂剥离试验装置，其特征在于，还包 括： 基座，其长度方向上开设两排定位螺钉孔，所述粘结基材通过定位螺钉孔固定在基座 上;其中，所述基座一端设置有滑轮。3. 如权利要求1所述的考虑剪切载荷影响的粘接剂剥离试验装置，其特征在于，所述加 载带为厚度小于1mm且与粘接剂具有良好粘接性的柔性带。4. 如权利要求3所述的考虑剪切载荷影响的粘接剂剥离试验装置，其特征在于，所述柔 性带为柔性金属带或柔性织物带。5. 如权利要求4所述的考虑剪切载荷影响的粘接剂剥离试验装置，其特征在于，所述柔 性金属带表面上开设有多个通孔。6. 如权利要求5所述的考虑剪切载荷影响的粘接剂剥离试验装置，其特征在于，所述剪 切载荷加载机构包括： 第一固定夹头，其用于连接加载带末端； 绳索，其前端连接第一固定夹头，绕过滑轮后改变方向，末端连接砝码； 其中，所述加载带与绳索平行。7. 如权利要求6所述的考虑剪切载荷影响的粘接剂剥离试验装置，其特征在于，所述剥 离载荷加载机构包括： 第二固定夹头，其用于连接加载带前端； 加载拉环，包括固定螺钉端和拉环端，固定螺钉端连接第二固定夹头，拉环端连接拉力 仪； 拉力仪，其位于所述加载带上方，对加载拉环施加剥离载荷。8. -种考虑剪切载荷影响的粘接剂剥离试验方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、将粘接剂喷涂在粘接基材上，粘接剂上粘接加载带并保证加载带平行于粘接基 材，粘接剂固化后，加载带前端连接剥离载荷加载机构，后端连接剪切载荷加载机构； 步骤2、设定剥离载荷加载机构的剥离载荷为F，F沿加载带法向施加，剪切载荷加载机 构的绳索上加载质量为m的砝码，从而对加载带末端施加剪切载荷p，开始剥离试验，在剥离 载荷F的作用下粘接剂与粘结基材剥离，随着粘接剂的剥离区间长度增大，剪切载荷τ随之 增大； 步骤3、实验过程中粘接剂在η段区间发生黏附性破坏，计算第i段区间的黏附性破坏的 剪应力τ:其中，P为剪切载荷;B为粘接剂的宽度;L为粘接剂从前端点到终点的总长度;i为第i段 发生黏附性破坏的区间，（i = l，...，n); A为粘接剂前端点到第i段区间发生黏附性破坏 起点的距离长度，Ι?为粘接剂前端点到第i段区间发生黏附性破坏终点的距离长度。9.如权利要求8所述的考虑剪切载荷影响的粘接剂剥离试验方法，其特征在于，所述步 骤1中粘接剂的粘接方式为:在粘接基材整个表面喷涂粘接剂，涂胶长度不小于260mm，粘接 剂厚度为3_，粘接剂上粘贴加载带后进行固化，固化结束后清除掉加载带以外的粘接剂。
【专利摘要】本发明公开了一种考虑剪切载荷影响的粘接剂剥离试验装置和方法，装置包括粘接基材，其上表面用于覆盖粘接剂；加载带，其前端连接剥离载荷加载机构，末端连接剪切载荷加载机构，所述剥离载荷加载机构沿着所述加载带法向对加载带施加剥离载荷，所述剪切载荷加载机构沿着所述加载带纵向拉伸加载带，从而对加载带施加剪切载荷；以及所述粘接剂粘贴在粘结基材和加载带之间；刻度尺，其用于测量加载带与粘接剂剥离长度，所述刻度尺与所述加载带平行设置。本发明的剥离试验装置和方法，通过公式计算剪切强度，实现剪应载荷对粘接剂失效形式研究及对粘接剂黏附性影响的量化评估。
【IPC分类】G01N3/24, G01N3/08
【公开号】CN105606465
【申请号】CN201610128383
【发明人】那景新, 范以撒, 谭伟, 刘伟涛, 慕文龙, 贺午阳, 秦国峰, 袁正, 杨丹瑒, 刘玉
【申请人】吉林大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月7日