膠粘劑的粘接強(qiáng)度是評(píng)價(jià)膠粘劑質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。膠粘劑強(qiáng)度通常根據(jù)膠粘劑使用中的應(yīng)力分為剪切強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。
一、粘結(jié)強(qiáng)度的定義
粘接強(qiáng)度是指在外力作用下破壞膠粘劑與被粘物或其附近界面所需的應(yīng)力，也稱為粘接強(qiáng)度。
粘接強(qiáng)度是粘接系統(tǒng)斷裂時(shí)所需要的應(yīng)力，其大小不僅取決于粘接力、膠粘劑的力學(xué)性能、被粘物的性能、粘接工藝，還取決于接頭形式、受力條件(類型、尺寸、方向、頻率)、環(huán)境因素(溫度、濕度、壓力、介質(zhì))、試驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)技術(shù)等?？梢?jiàn)，附著力只是決定粘接強(qiáng)度的重要因素之一，所以粘接強(qiáng)度和附著力是兩個(gè)含義全不同的概念，千萬(wàn)不能混淆。
二、膠接接頭的受力形式
外力作用在膠接接頭膠層上的力可以概括為四種形式:剪切、拉伸、不均勻撕裂和剝離。
A.剪切。
外力大小相等，方向相反，基本平行于結(jié)合面，均勻分布在整個(gè)結(jié)合面上。
b、拉伸。
也稱為均勻拉脫，它垂直于結(jié)合面，在相反方向的拉力作用下均勻分布在整個(gè)結(jié)合面上。
c、凹凸不平拉走。
也叫劈裂，雖然外力方向垂直于結(jié)合面，但分布不均勻。
d，剝離。
外力方向與結(jié)合面成一定角度，基本分布在結(jié)合面的一條直線上。在以上四種力中，很有可能在同一個(gè)粘接系統(tǒng)中同時(shí)存在幾種力，但只是哪個(gè)力是主要的問(wèn)題。
三、粘結(jié)強(qiáng)度的分類
根據(jù)膠接接頭受力情況的不同，膠接強(qiáng)度可具體分為剪切強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、不均勻撕裂強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度等。
A.切變強(qiáng)度
抗剪強(qiáng)度是指粘接件損壞時(shí)單位粘接面所能承受的剪切力，其單位以兆帕(MPa)表示。抗剪強(qiáng)度根據(jù)試驗(yàn)時(shí)的受力模式分為拉剪、壓剪、扭剪和彎剪強(qiáng)度。
膠粘劑工業(yè)中粘接強(qiáng)度的解釋
不同性質(zhì)的膠粘劑具有不同的剪切強(qiáng)度。通常，韌性粘合劑的剪切強(qiáng)度大于柔性粘合劑。大量實(shí)驗(yàn)表明，膠層越薄，剪切強(qiáng)度越高。
環(huán)境溫度和測(cè)試速度對(duì)測(cè)試條件的影響大。剪切強(qiáng)度隨著溫度的升高和試驗(yàn)速度的降而降，說(shuō)明溫度和速度具有等效關(guān)系，即提高試驗(yàn)溫度相當(dāng)于降加載速度。
B抗拉強(qiáng)度
抗拉強(qiáng)度又稱均勻拉脫強(qiáng)度和正抗拉強(qiáng)度，是指膠粘劑接受力斷裂時(shí)單位面積的拉力，單位以兆帕(MPa)表示。因?yàn)槔鞈?yīng)力比剪切應(yīng)力均勻得多，所以粘合劑的拉伸強(qiáng)度比剪切強(qiáng)度高得多。在實(shí)際測(cè)量中，在外力的作用下，由于膠粘劑的變形大于被粘物的變形，并且外力的同軸度不同，很可能發(fā)生剪切和橫向壓縮。因此，斷裂時(shí)可能同時(shí)發(fā)生斷裂。如果增加樣品的長(zhǎng)度，減小結(jié)合面積，可以減少斷裂時(shí)剝離的影響，使應(yīng)力分布更加均勻。彈性模量、膠層厚度、試驗(yàn)溫度和加載速度對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響與剪切強(qiáng)度基本相似。
C.剝離強(qiáng)度
剝離強(qiáng)度是膠粘劑在規(guī)定的剝離條件下剝離時(shí)單位寬度的大載荷，其單位以kn/m表示，剝離形式多種多樣，一般可分為L(zhǎng)型剝離、U型剝離、T型剝離和曲面剝離。
隨著剝離角度的變化，剝離形式也發(fā)生變化。剝離角小于等于90°時(shí)出現(xiàn)l型剝離，大于等于90°時(shí)出現(xiàn)U型剝離。這兩種形式適用于剝離剛性材料和柔性材料之間的結(jié)合。t型剝離是用來(lái)剝離兩個(gè)柔性材料時(shí)，他們結(jié)合。剝離強(qiáng)度受試件寬度和厚度、膠層厚度、剝離強(qiáng)度、剝離角度等因素影響。
D.撕裂強(qiáng)度不均勻
拉脫強(qiáng)度不均勻表示膠接接頭在拉脫力不均勻的作用下所能承受的大載荷。由于荷載多集中在膠層的兩個(gè)邊緣或一個(gè)邊緣，所以是單位長(zhǎng)度的力而不是單位面積的力，單位為kN/m2。
E.沖擊強(qiáng)度
沖擊強(qiáng)度是指當(dāng)粘接件被沖擊載荷破壞時(shí)，單位粘接面積所消耗的大功，單位為kJ/m2。根據(jù)接頭形式和受力方式的不同，沖擊強(qiáng)度可分為彎曲沖擊、壓縮剪切沖擊、拉伸剪切沖擊、扭轉(zhuǎn)剪切沖擊和T形剝離沖擊強(qiáng)度。
沖擊強(qiáng)度受粘合劑韌性、粘合劑層厚度、被粘物類型、試件尺寸、沖擊角度、環(huán)境濕度和試驗(yàn)溫度的影響。膠粘劑的韌性越好，沖擊強(qiáng)度越高。當(dāng)膠粘劑的模量較低時(shí)，沖擊強(qiáng)度隨膠粘劑層厚度的增加而增加。
F.持久強(qiáng)度
耐久強(qiáng)度是長(zhǎng)期靜載荷后單位粘結(jié)面積的大載荷，單位以兆帕(MPa)表示。耐久強(qiáng)度受加載應(yīng)力和試驗(yàn)溫度的影響，隨加載應(yīng)力和溫度的增加而降。
G.疲勞強(qiáng)度
疲勞強(qiáng)度是指當(dāng)某一載荷重復(fù)作用于膠接接頭規(guī)定次數(shù)時(shí)，不會(huì)造成損傷的大應(yīng)力。一般十倍的疲勞強(qiáng)度稱為疲勞強(qiáng)度上下限。通常，高剪切強(qiáng)度膠粘劑的剝離、彎曲和沖擊強(qiáng)度總是很低；然而，剝離強(qiáng)度高的粘合劑具有更高的沖擊和彎曲強(qiáng)度。不同類型的粘合劑具有不同的強(qiáng)度特性。
