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結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑的強(qiáng)度非常高,從10-30兆帕不等,但其延展性較差。而非結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑通常由橡膠和硅氧樹脂制成,其強(qiáng)度在0.5-5兆帕之間,相對(duì)地其延展性很強(qiáng)。
抗拉強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和撓曲強(qiáng)度測試被用來評(píng)估各種膠接頭的力學(xué)性能。測試中利用0.5毫米直徑的玻璃珠控制粘結(jié)劑的厚度。一旦準(zhǔn)備工作完畢,則根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表中的條件進(jìn)行測試。
在金屬與金屬的結(jié)合中,所有的5項(xiàng)測試均可進(jìn)行。而對(duì)于金屬與聚丙烯、聚丙烯與聚丙烯的結(jié)合,則只能進(jìn)行剪切應(yīng)力測試。實(shí)驗(yàn)中對(duì)每種底層材料與粘結(jié)劑的結(jié)合均準(zhǔn)備了5個(gè)樣品。
為了確定不同的膠粘劑系統(tǒng)的有效性、處理變量特性和表面預(yù)處理特性,必須將粘結(jié)節(jié)點(diǎn)暴露在各種環(huán)境和載荷條件下。各種氣候中的溶解度、水分和溫度均不同。
從結(jié)果中看出兩個(gè)現(xiàn)象:1、不同的基層材料對(duì)粘合節(jié)點(diǎn)的剪切強(qiáng)度有極大的影響。2、每種粘結(jié)劑都有其優(yōu)劣勢(shì),某一種粘結(jié)劑不可能與所有的基層材料匹配完美。
在5種粘結(jié)劑粘結(jié)節(jié)點(diǎn)測試中,環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑(epoxy)與金屬底層材料結(jié)合的強(qiáng)度是最高的;緊接著是氰基丙烯酸鹽粘合劑(cyanoacrylate,CA)和丙烯酸的粘合劑(acrylic,A)。采用氰基丙烯酸鹽粘合劑后的問題之一其變得非常堅(jiān)硬且脆性。聚氨酯(polyurethane,PU)粘結(jié)劑和硅樹脂粘結(jié)劑(silicone,S)與金屬底層材料的匹配較好,但無法用于需要高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件,其適用于間隙填充這類需要延展性材料的區(qū)域。