CN111257217A - 一种测试胶粘剂触粘性的方法及固定装置 - Google Patents

Abstract

一种测试胶粘剂触粘性的方法及装置，该固定装置有利于方便地固定多种类型的胶粘剂试件用于定量测试，有利于获得表征触粘性的高精度的测试数据。本发明的固定装置和方法可以测定非室温状态下的胶粘剂的触粘性。所述方法和装置通过质量可调整的组合件和上夹具及时从拉力设备上脱落和再连接的技术特点能够准确方便地调节粘合面的受力大小和受力时间。采用所述方法和装置，可使制备和更换试件容易，可适应多种胶粘剂类型试件的安装和测试。

Description

一种测试胶粘剂触粘性的方法及固定装置

技术领域

本发明属于胶粘剂测试领域，具体涉及一种测试胶粘剂触粘性的方法及固定装置。

背景技术

我国国家标准“GB/T 2943-2008胶粘剂术语”中定义“粘性”对应英文“TACK”，是指“胶粘剂与被粘物接触后稍施压力立即形成一定胶接强度的性质”。美国材料与试验协会标准“ASTM D907-2015Standard Terminology of Adhesives”中定义“tack-the propertyof an adhesive that enables it to form a bond of measurable strengthimmediately after adhesive and adherend are brought into contact under lowpressure”。这两项标准表意相同，都强调了胶粘剂在体现TACK时的受力特点：粘合时受力小并且受力时间短。TACK体现着胶粘剂与被粘物之间迅速结合的能力，其中该被粘物的被粘面可能涂覆着胶粘剂也可能没有涂覆胶粘剂。

英文TACK是指胶粘剂在粘合过程中的初期性能表现，涉及各种类型的胶粘剂，但是我国多项现行标准的定义使TACK仅限于压敏胶带，并且使TACK较易与“初粘”混淆。例如，现行国家标准“GB/T 22396-2008压敏胶粘制品术语”中定义“初粘力”对应英文TACK，指“压敏胶粘剂与被粘物表面轻轻地快速接触时，压敏胶对被粘物表面的粘合能力”。此外，现行国家标准“GB 19340-2014鞋和箱包用胶粘剂”和“GB/T 30779-2014鞋用水性聚氨酯胶粘剂”中说明“初粘性”指先粘合再施加特定压力结束后约2分钟时的粘合性能，其施加的压力大小和考察粘合性能的时刻都不符合TACK的定义，也就是说此处的“初粘性”不对应英文TACK的含义。

如上所述，我国在实际使用中，TACK缺省为通常只是针对压敏胶带而言，TACK与压敏胶带的“初粘力”在我国几乎等同使用。虽然其它胶粘剂(例如，鞋大底胶)在使用过程中也对TACK存在要求，但是缺乏明确清晰的中文术语定义非压敏胶类型的胶粘剂的TACK，此外，中文中的“粘性”、“黏性”、“初粘性”、“初粘力”、“粘度”、“初始胶粘强度”和“初始粘接性”，甚至是“粘稠性”和“稠度”等词很容易彼此被混淆和误用。

基于以上实际情况，为了更准确地表述，本文使用“触粘性”表示各种类型胶粘剂的TACK，不限于压敏胶及压敏胶制品的TACK。“触粘性”一词最早来源于文章《触粘性——鞋大底胶被忽略的重要特性》(期刊，中国胶粘剂，2014年11期，p47-50)。我国现行标准评估胶粘剂触粘性的方法主要有两种，分别是滚球法(Rolling Ball Tack)和环形法(LoopTack)，都是针对压敏胶。ASTM现行标准中评估胶粘剂触粘性的方法主要有三种，除了滚球法和环形法，还有探针法(Probe Tack)。此外，美国压敏胶粘带协会和欧洲地区还使用快粘法(Quick Stick)。在上述四种评估方法中，滚球法并不对应真实世界中的粘接行为，其测试结果与其它方法的测试结果之间关联性不强。环形法、探针法和快粘法都是通过对力的定量测试表征触粘性，不同方法的测试结果彼此之间具有一定的参考价值。环形法，测试时粘合面积大(一平方英寸，约6平方厘米)，测试可重复性和可再现性好，在全球范围内被认为是目前最可靠的压敏胶的触粘性的定量测试方法。虽然探针法较环形法具有可以对没有基材的压敏胶样品直接进行测试的优点，但是受限测试值受多种因素影响，并且常用探针的接触面小(直径0.197英寸，面积约0.2平方厘米)，该方法目前还没有如同环形法那样被广泛地使用。快粘法与90℃剥离强度试验操作相似，不过它只采用自身重量施压形成粘合面而不是如同后者那样采用压辊(2000g)施压，该测试过程相对冗长。

国内外的公开方法基本只对压敏胶的触粘性开展了相关工作，并且测试通常只是针对室温状态下的压敏胶进行。曹通远博士在专利ZL200820126918.0中揭示了一种冷热板装置，该装置可使负载胶粘带的钢板的温度在-20℃至80℃范围内变化，这对于压敏胶在非室温状态下的触粘性能的评估具有很好的实际促进作用。

此外，SATRA Technology Centre(莎楚技术中心)和National PhysicalLaboratory(英国国家物理实验室)在报告“The Measurement of Adhesive Tack”中介绍曾经合作开发了一套测试装置“SATRA/NPL Shoe Tack Tester”用于鞋胶的触粘性能的测试。该装置除了正常的拉力测试系统，特色在于两个待粘合面分别位于连接着力传感器的可以上下移动的一个实心半圆柱的柱面上和一个固定平面上，该文献没有提供触粘性测试结果的重复性数据，后续也没有进一步的相关报道公开。

触粘性并非压敏胶的特有性能，而是各种类型胶粘剂都具有的性能，其表征受胶粘剂本身性质、胶粘剂的涂覆厚度、胶粘剂的热历史和应力史、承载胶粘剂的基材的软硬度、被粘物的被粘面性质、试件制备、测试过程和测试环境等多种因素的影响，对该性能的准确评价对于胶粘剂的制备和应用具有重要意义。国内外现有技术对于胶粘剂触粘性的定量测试基本囿于压敏胶，对于非压敏胶触粘性的表征除了上述关于“SATRA/NPL Shoe TackTester”测试装置的报道中有提供数个非平行性样品的测试结果数据，相关工作几乎没有其它文献公开，并且尽我们所知，在现有文献中没有见到压敏胶之外的其它类型胶粘剂的关于触粘性表征的重复性测试结果数据。

发明内容

基于现有技术的研究状况，本发明的目的是提供一种能用于包括压敏胶在内的多种类型胶粘剂的触粘性测试的固定装置及测试方法，该装置有利于方便地固定多种类型的胶粘剂试件，有利于获得表征胶粘剂的触粘性的高精度的测试数据，并且粘合温度不限于室温，并且可对胶粘剂在湿状态下的触粘性进行定量表征。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种测试胶粘剂触粘性的固定装置，所述固定装置包括：

两个用于固定试件的夹具，根据上下位置关系可分为上夹具和下夹具，所述两个夹具位于垂直于地面的轴线上上下排列并且可以相对运动，其中的一个夹具能把涂覆了胶粘剂的试件的待测试面固定为柱面，另一个夹具能把被粘物的被粘面(可能涂覆了胶粘剂)固定为平面,两个夹具中至少有一个直接或者间接地连接着力传感器，优选能把涂覆了胶粘剂的试件的待测试面固定为柱面的夹具作为上夹具；

挂钩或者类似装置，所述挂钩或者类似装置设置在上夹具顶部，并与上夹具固定连接；

质量组合件，所述质量组合件位于上夹具上方，所述质量组合件包括一系列不同质量的组件，用于调整测试时粘合面承受的压强大小。

根据本发明，所述上夹具和所述下夹具用于固定试件。

根据本发明，所述的能把涂覆了胶粘剂的试件的待测试面固定为柱面的夹具包括一个含有柱面的支撑衬底和能与该支撑衬底相匹配的固定件，该支撑衬底的柱面的准线是平面上至多含一条直线段的向下凹(或者向上凸)的对称光滑曲线段，该柱面的母线是垂直该平面的一条直线段，形成所述柱面形状的准线列举为一段圆弧(包括半圆)或者用一直线段替换圆弧上的中间点所得的对称光滑曲线段。

根据本发明，所述柱面的准线是对称光滑曲线段，该曲线段的高度定义为其中间点到经过其两端点直线的距离，为0.1～20厘米，优选为0.5～5厘米，该曲线段的宽度定义为其两端点的距离，为1～30厘米，优选为2～10厘米，所述柱面的母线长度为1～20厘米，优选为2～5厘米。对于触粘性较小的胶粘剂，对于同样长度的母线，可选用高度一定时宽度更大的准线所形成的柱面，这样有利于增大粘合面积，减少测量相对偏差，提高测试精度。

根据本发明，所述的能把涂覆了胶粘剂的试件的待测试面固定为柱面的夹具还包括固定件，所述固定件与所述支撑衬底相匹配，用于固定支撑衬底上覆盖的试件。所述的能把涂覆了胶粘剂的试件的待测试面固定为柱面的夹具包括一个含有柱面的支撑衬底和能与该支撑衬底相匹配的固定件，该固定件能使待测胶粘剂的试件没有皱痕地覆盖在支撑衬底上并且能使其暴露出足够多的待测试胶面用于测试，该固定件可以具备卡槽和(或)螺栓等以利于加强待测胶粘剂试件的固定，还可以使用其它方式用于固定或者加强固定。

根据本发明，所述支撑衬底的材质优选为导热不良体，例如为橡胶、硅胶、塑料、木材，这样有利于在特殊测试要求时，待测胶面的温度可与室温保持较大差距。

根据本发明，所述上夹具上有挂钩或者类似装置，用于使上夹具在需要时能够立即从拉力检测设备上无障碍地脱落，也能使上夹具在需要时能够立即与拉力检测设备连接，这样有利于对粘合面便捷地施加准确压力，而且在测试触粘力时，所述挂钩或者类似装置可以与拉力设备连接，从而实现触粘性的力学表征。

根据本发明，所述挂钩或者类似装置的数量至少为一个，其设置在上夹具顶部的中心对称点上，多个挂钩或者类似装置的设置优选位置对称排列，用于使上夹具能够平稳地上升、下降或者放置在下夹具上。

根据本发明，所述质量组合件包括一系列不同质量的组件，所述质量组合件中的每个组件质量明确并且可组合使用，用于调整测试时粘合面承受的压强大小。所述组件的质量列举为1g、2g、5g、10g、20g、50g、75g、100g、200g和250g。

根据本发明，所述质量组合件在加载于上夹具上时能使新增加的压强均匀分布在待测试胶面上，所述质量组合件包括一系列不同质量的密度分布均匀并且密度随温度变化小的轻质块体作为质量组件。

根据本发明，所述下夹具包括试验板和夹持件，所述试验板的至少一个面为平面结构，所述夹持件与所述试验板相适配。

根据本发明，所述试验板为长宽分别大于50毫米，厚度不小于1.1毫米的刚性平板结构。

根据本发明，所述夹持件用于将试件固定在试验板上。

根据本发明，所述上夹具或下夹具中的至少一个与力传感器连接。

本发明还提供上述固定装置的用途，其用于鞋大底胶的触粘性的测试，用于压敏胶和其它类型的胶粘剂的触粘性的测试，还用于具有粘性的表面与其它表面接触时的触粘性的测试。

本发明还提供一种测试胶粘剂触粘性的方法，所述方法基于上述的固定装置，所述测试胶粘剂触粘性的方法包括如下步骤：

1)根据胶粘剂或者胶粘剂制品的存在形态和使用需求，制备好拟用于测试的试件，将拟形成粘合面的两个试件分别固定在上夹具和下夹具上,优选能把涂覆了胶粘剂的试件的待测试面固定为柱面的夹具为上夹具；

2)固定下夹具保持不动，利用拉力机使上夹具下行至两试件粘合到位，且满足上夹具、试件和加载的质量组件的质量之和使粘合面上产生的压强<10.0atm，使上夹具放置在下夹具上保持一定时间后立即使上夹具上行，直到把上夹具和下夹具上的两试件分开后再上升适当距离，使拉力机停止工作，读取测试值，完成一次测试。

根据本发明，所述两个用于固定试件的夹具位于垂直于地面的轴线上上下排列并且可以相对运动，其中的一个夹具能把涂覆了胶粘剂的试件的待测试面固定为柱面固定为柱面，另一个夹具能把试件的待测试面(该待测试面可能涂覆了胶粘剂，也可能是没有涂覆胶粘剂的某个被粘物的被粘面)固定为平面形状。

根据本发明，步骤2)中优选使产生压强0.05-5atm，具体可以根据胶黏剂的不同和应用需求进行调整。

根据本发明，步骤2)中所述的一定时间例如为小于3s，如1s或2s；具体可以根据胶黏剂的不同和应用需求进行调整。

根据本发明，步骤2)中所述上升的速度为(50±5mm/min)-(200±5mm/min)，例如为(100±5)mm/min；所述的下行的速度为(50±5mm/min)-(200±5mm/min)，例如为(100±5)mm/min。

优选地，所述质量组合件包括一系列不同质量的组件，所述质量组合件中的每个组件质量明确并且可组合使用，用于调整测试时粘合面承受的压强大小；

优选地，步骤2)中利用组合件将上夹具、试件和加载的组件的质量之和使粘合面上产生的压强<5atm；

本发明还提供上述方法的用途，其用于鞋大底胶的触粘性的测试，用于压敏胶或者其它类型的胶粘剂的触粘性的测试，还用于具有粘性的表面与其它表面接触时的触粘性的测试。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种能用于包括压敏胶在内的多种类型胶粘剂的触粘性测试的固定装置及测试方法，该固定装置有利于方便地固定多种类型的胶粘剂试件用于定量测试，有利于获得表征触粘性的高精度的测试数据。本发明的固定装置和方法可以测定室温或者非室温状态下的胶粘剂的触粘性，可以选用非接触式红外线温度计确认胶粘剂的活化态温度和粘合前温度。此外，所述方法和装置在制备和更换新的试件时操作容易，可适应多种胶粘剂类型试件的安装和测试。

触粘性的表征受力作用大小和力作用时间长短的影响，也受粘合面的界面因素影响，例如粘合面的微观状态、胶层的厚度、基材的软硬度等。所述方法和固定装置通过质量可调整的组合件和上夹具及时从拉力设备上脱落和再连接的技术特点能够准确方便地调节粘合面的受力大小和受力时间，这种技术实现方式有利于准确实施测量触粘力时需要的作用力小和作用时间短的力，例如，它可以很方便地实施作用时间约0.5秒并且在粘合面上产生压强小于0.05atm的力，这样有利于减少力的大小和作用时间的差异性所导致的测试不确定因素，有利于获得高精度的测试结果数据。

此外，所述固定装置的一个夹具能把涂覆了胶粘剂的试件的待测试面固定为柱面，使位于上下夹具上的两个试件粘合时形成的粘合面的部分边缘具有一定特殊性，也就是粘合面的部分边缘不同于通常平面胶层对平面(胶)层贴合时形成的粘合层的四周粘合状况相近的情况。柱面胶层表面对平面(胶)层表面形成的柱面-平面的粘合界面在进行分离操作时，粘合层的受力处更容易从柱面相对于平面翘起的两侧开始，从而更容易实现粘合面的平稳破坏操作，这样增大了触粘性测试时测试结果数据的重现性。触粘性的表现可以理解为一种界面行为，其受界面因素影响大，这种特殊边缘对称分布的柱面-平面界面的粘合面有利于抑制粘合面内局部之间的不均匀性对于触粘性表征不确定的影响，有利于获得高精度的测试结果数据。

附图说明

图1是用于胶粘剂的触粘性测试的固定装置的一种形式的正面结构示意图；

图2是用于胶粘剂的触粘性测试的固定装置的一种形式的侧面结构示意图；

具体实施方式

如前所述，本发明提供一种测试胶粘剂触粘性的固定装置，所述固定装置包括：

1)两个用于固定试件的夹具，即上夹具和下夹具，所述两个夹具位于垂直于地面的轴线上上下排列并且可以相对运动，其中的一个夹具能把涂覆了胶粘剂的试件的待测试面固定为柱面，另一个夹具能把被粘物的被粘面(可能涂覆了胶粘剂)固定为平面,两个夹具中至少有一个直接或者间接地连接着力传感器；

2)挂钩，所述挂钩设置在上夹具顶部，并与上夹具固定连接；本领域技术人员可以理解，所述挂钩还可以被其他结构的类似装置替代，其用于在上夹具下行至两试件接触到位后，使上夹具立即从拉力设备上无障碍地脱落，并且用于在以上两个试件处于粘合状态达到设定时间之后，使上夹具立即与拉力设备连接，从而可以表征触粘性的力学强度；

3)质量组合件，所述质量组合件位于上夹具上方，所述质量组合件包括一系列不同质量的组件，用于调整测试时粘合面承受的压强大小。

所述的能把待测试面固定为柱面的夹具包括一个含有柱面的支撑衬底和能与该支撑衬底相匹配的固定件，该固定件能使待测胶粘剂的试件没有皱痕地覆盖在支撑衬底上并且能使其暴露出足够多的待测试胶面用于测试，该固定件可以具备卡槽和(或)螺栓等以利于加强待测胶粘剂试件的固定，还可以使用其它方式用于固定或者加强固定。

下文将结合具体实施例对本发明的制备方法做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

所谓“试件”，是指涂布了胶粘剂的样品件或者是拟被胶粘剂粘附的样品件，其中前者是涂布了胶粘剂的具有一定尺寸规格的样品条、样品带或者样品块等，后者是拟被胶粘剂粘附的具有一定尺寸规格的各种物体。

本申请中mm、s、g、N和atm分别表示毫米、秒、克、牛顿和标准大气压。

本申请中的“拉力检测设备”、“拉力设备”、“拉力试验机”和“拉力机”表述的含义相同，且所述“拉力检测设备”、“拉力设备”、“拉力试验机”和“拉力机”均包括拉力传感器。

实施例1

如图1-图2所示，一种测试胶粘剂触粘性的固定装置，所述固定装置包括：

上夹具1和下夹具2，所述上夹具1和所述下夹具2位于垂直于地面的轴线上上下排列并且可以相对运动；所述上夹具1和所述下夹具2用于固定试件61/62，其中，上夹具固定的试件62与下夹具固定的试件61接触后形成粘合面5；所述试件62表面涂覆着待测试的胶粘剂，所述试件61其表面可能涂覆着胶粘剂，所述试件61也可能是没有涂覆胶粘剂的某个被粘物；

挂钩3，所述挂钩3设置在上夹具1顶部，并与上夹具1固定连接；

质量组合件4，所述质量组合件4位于上夹具1上方，所述质量组合件4包括一系列不同质量的组件，用于调整测试时粘合面5承受的压强大小。

所述上夹具1包括支撑衬底11，所述支撑衬底11的部分表面为柱面，具体参见图1的正面图和图2的侧面图。该柱面的准线是平面上至多含一条直线段的向下凹(或者向上凸)的对称光滑曲线段，该柱面的母线是垂直该平面的一条直线段，形成所述柱面形状的准线列举为一段圆弧(包括半圆)或者用一直线段替换圆弧上的中间点所得的对称光滑曲线段。所述的对称光滑曲线段，该曲线段的高度定义为其中间点到经过其两端点直线的距离，为0.1～20厘米，优选为0.5～5厘米，该曲线段的宽度定义为其两端点的距离，为1～30厘米，优选为2～10厘米，所述柱面的母线长度为1～20厘米，优选为2～5厘米。

所述上夹具1还包括固定件12，所述固定件12与所述支撑衬底1相匹配，用于固定支撑衬底表面上覆盖的固定试件62；所述支撑衬底11的材质优选为导热不良体，例如为橡胶、硅胶、塑料、木材，这样有利于在特殊测试要求时，待测胶面的温度可与室温保持较大差距。

所述挂钩3用于使上夹具1从拉力设备上无障碍脱落，这样利于质量组合件4对粘合面5施加准确压力，而且在测试触粘性时，所述挂钩3又可与拉力设备连接，从而上夹具1离开下夹具2，通常伴随着粘合面5及其周围界面的破坏。

所述挂钩3的数量至少为一个，其设置在上夹具1顶部的中心对称点上，多个挂钩3的设置优选位置对称排列，用于使上夹具能够平稳地上升、下降或者放置在下夹具上。

所述固定件12能使待测胶粘剂的试件没有皱痕地覆盖在支撑衬底的柱面上并且能使其暴露出足够多的待测试胶面用于测试，所述固定件可以是包括卡槽和/或螺栓等以利于加强待测胶粘剂试件的固定。

所述质量组合件4包括一系列不同质量的组件，所述质量组合件中的每个组件质量明确并且可组合使用，用于调整测试时粘合面承受的压强大小。所述组件的质量列举为1g、5g、10g、15g、20g、50g、75g、100g、200g和250g。

所述质量组合件4在加载于上夹具1上时能使新增加的压强均匀分布在待测试胶面上，所述质量组合件4包括一系列不同质量的密度分布均匀并且密度随温度变化小的轻质块体作为质量组件。

所述下夹具2包括试验板21和夹持件22，所述试验板21的至少一个面为平面结构，所述夹持件22与所述试验板21相适配。所述试验板21为长宽分别大于50毫米，厚度不小于1.1毫米的刚性平板结构。

所述夹持件22用于将固定试件61固定在试验板21上。所述上夹具1或下夹具2中的至少一个与力传感器直接或者间接相连。

实施例2

不同胶粘剂的触粘性测试操作步骤：

1.制备试件和测试步骤：

1.1用裁刀在拟承载胶粘剂的基材材料上裁取规定尺寸足够数量的试片(室温下使用的压敏胶带不需要胶粘剂涂刷和活化步骤，其在裁取和固定后便可以进行后续测试；没有基材的压敏胶需要涂布在具有一定尺寸的相关基材上后再实施固定和测试)。

1.2试片作相应的表面处理。

1.3用毛刷或其他工具把流体胶粘剂涂刷在试片上，成为试件。要求涂刷薄而均匀，不堆胶，不缺胶，优选标称200μm的线棒涂布器。然后使试件上的胶粘剂活化(水性或者溶剂型胶粘剂可通过加热实现干燥和活化；有的胶粘剂需要湿膜状态使用，涂布后不需要干燥)。

1.4取出试件，如图1和2所示，立即使用上夹具把一个试件的待测胶面向外固定为柱面，使用下夹具把涂布了同样胶粘剂的另一个试件胶面向上固定为平面(测试压敏胶带时，采用平整的不锈钢板或者其它材料的平板作为被粘物，作为此处的“另一个试件”)，操作过程中注意不碰触待测胶面部位。

1.5在上夹具上加载合适的质量组合件，使夹具、试件和加载的质量组合件的三者质量之和为100-300克之间的某个确定值(根据不同测试要求和不同的胶粘剂类型可以改变该质量变化范围，优选使粘合面上产生的压强<5.0atm)，然后把上夹具挂到拉力试验机的挂钩或者横杆上。

1.6准备就绪后，如同正常拉力测试的“清零”操作，再启动拉力试验机，使上夹具下行，下行速度(100±5)mm/mi n。上下两试件粘合到位后(不同的拉力测试仪器设置有不同的感应装置判断，本实例选择通过重量感知粘合到位的感应装置)，保持1.0s，上夹具立即反向上升，上升速度(100±5)mm/mi n，直到把两试件分开后再上升适当距离，使拉力机停止工作，完成此次测试。从拉力机上取下带试件的上夹具，然后把两试件分别从上、下夹具上取下。

1.7记录拉力最大值作为触粘性的表征值，并且记录下粘合破坏情况。

1.8重复1.3-1.7操作，直到把全部试件测试完成。

2.测试说明和测试结果

测试使用的胶粘剂样品为水性胶粘剂或者压敏胶粘带。在表1中，样品为市售四种不同品牌的水性聚氨酯胶粘剂。在表2中，样品为市售的水性氯丁胶粘剂和水性聚丙烯酸胶粘剂。在表3中，样品为市售的水性聚丙烯酸胶粘剂、水性丁苯胶粘剂和水性EVA胶粘剂，并且EVA胶粘剂是在湿膜状态下进行触粘性测试。在表4中，样品为一种市售的水性聚氨酯胶粘剂。在表5中，样品为市售三种不同品牌的压敏胶粘带。

本实施例的测试是在与实施例1相同的固定装置上完成的，其中，上夹具包括含有柱面的支撑衬底，形成所述柱面的准线为半圆或者一直线段替换圆弧上的中间点所得的对称光滑曲线段，所述柱面的母线是垂直于所述半圆或者所述对称光滑曲线段的平面的一条直线段，具体的准线的宽度和高度列于表中。

表1-3中测试的样品均为水性胶粘剂，测试时样品被涂布在厚度约2mm的市售白色PU革上形成试件，粘合面由涂布了同样胶粘剂的两个试件接触形成，其中用上夹具固定的试件尺寸是90mm×30mm，用下夹具固定的试件尺寸是60mm×20mm，形成的粘合面面积约为1.5～2mm×20mm。(在表1中上夹具的柱面准线宽度和高度分别是50mm和25mm，在表2-3中上夹具的柱面准线宽度和高度分别是40mm和20mm，在表1-3中上夹具的柱面母线所在的胶面长度均为30mm，下夹具的试件胶面宽度均为20mm，两试件居中放置，产生的实际粘合面长度是20mm，此外，由于上夹具的试件胶面被固定为柱面，下夹具的试件胶面被固定为平面，产生的实际粘合面宽度约为1.5～2mm)。涂布的胶粘剂湿膜厚度为0.20mm或者0.15mm，全部试件采用烘箱温度70℃烘干活化，干膜厚度小于50μm，干燥后再进行触粘性测试。

在表3中前2个样品的烘烤和活化过程同表1-2和表4中的水性样品，但是表3中的第3个样品，市售水性EVA，没有烘烤过程，涂布后直接在湿状态下对其进行触粘性测试。

在表4中，测试的样品均为一种水性聚氨酯胶粘剂，测试时样品被涂布在厚度约2mm的市售白色PU革上形成试件，粘合面由涂布了同样胶粘剂的两个试件接触形成，其中用上夹具固定的试件尺寸是90mm×30mm，用下夹具固定的试件尺寸是60mm×20mm，形成的粘合面面积约为18mm×20mm(在表4中上夹具使用的一种柱面的准线宽度和高度分别是28mm和6mm，另一种柱面的准线宽度和高度分别是32mm和14mm，两者母线所在的胶面长度均为30mm，下夹具的试件胶面宽度20mm，两试件居中放置，产生的实际粘合面长度是20mm，此外，由于上夹具的试件胶面被固定为柱面，下夹具的试件胶面被固定为平面，产生的实际粘合面宽度约为18mm)。涂布的胶粘剂湿膜厚度为0.20mm或者0.15mm，全部试件采用烘箱温度70℃烘干活化，干膜厚度小于50μm，干燥后再进行触粘性测试。

在表5中，测试的样品为压敏胶粘带，测试时压敏胶粘带样品被裁剪成一定尺寸形成试件，平整的不锈钢板作为被粘物试件，粘合面由压敏胶粘带和不锈钢板表面接触形成。用上夹具固定压敏胶粘带样品，试件尺寸分别是90mm×18mm，90mm×12mm和90mm×10mm，用下夹具固定试件尺寸为60mm×40mm的不锈钢板,实际形成的粘合面面积分别约为1.5mm×18mm、1.5mm×12mm和1.5mm×10mm(在表5中，上夹具的柱面准线宽度和高度分别是40mm和20mm，母线所在的胶面长度分别为18mm、12mm和10mm，此外，由于上夹具的试件胶面被固定为柱面，下夹具的试件被粘面为平面，这样产生的实际粘合面宽度约为1.5mm)。

全部测试破坏结果均为粘合层破坏，测试结果见表1-表5。

表1四种市售的不同牌号的水性聚氨酯胶粘剂的触粘性的测试结果

表2市售的水性氯丁胶粘剂和水性聚丙烯酸胶粘剂的触粘性的测试结果

表3市售的水性聚丙烯酸胶粘剂、水性丁苯胶粘剂和水性EVA胶粘剂的触粘性的测试结果

表4一种市售的水性聚氨酯胶粘剂的触粘性的测试结果

表5三种市售的不同牌号的压敏胶粘带的触粘性的测试结果

可见，使用本发明固定装置进行触粘性测试，针对多种不同类型的水性胶粘剂和压敏胶粘剂都可以具有很好的测试数据精度，除了表3中湿状态下测试的水性EVA胶粘剂，所有数据中每个胶粘剂样品的每组平行样的测试结果的相对标准差全部小于10％。使用本发明的固定装置进行胶粘剂触粘性测试所获得的测试结果的数据精度已达到通常压敏胶触粘性表征的实际应用要求。

本发明的固定装置可应用于非压敏胶的多种胶粘剂的触粘性的表征，可应用于非室温状态下活化的胶粘剂的触粘性的表征，可应用于压敏胶的触粘性的表征，还可应用于湿状态下的胶粘剂的触粘性的表征。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种测试胶粘剂触粘性的固定装置，所述固定装置包括：

上夹具和下夹具，用于固定试件，所述上夹具和所述下夹具位于垂直于地面的轴线上上下排列并且可以相对运动，上夹具和下夹具中的一个夹具把涂覆了胶粘剂的试件的待测试面固定为柱面，另一个夹具把被粘物的被粘面(可能涂覆了胶粘剂)固定为平面；

挂钩或者类似装置，所述挂钩或者类似装置设置在上夹具顶部，并与上夹具固定连接；

质量组合件，所述质量组合件位于上夹具上方，所述质量组合件包括一系列不同质量的组件，用于调整测试时粘合面承受的压强大小。

2.根据权利要求1所述的固定装置，其特征在于所述能把涂覆了胶粘剂的试件的待测试面固定为柱面的夹具包括一个含有柱面的支撑衬底，该支撑衬底的柱面的准线是平面上至多含一条直线段的向下凹(或者向上凸)的对称光滑曲线段，该柱面的母线是垂直该平面的一条直线段，形成所述柱面形状的准线列举为一段圆弧(包括半圆)或者用一直线段替换圆弧上的中间点所得的对称光滑曲线段；

优选地，所述对称光滑曲线段的高度定义为其中间点到经过其两端点直线的距离，为0.1～20厘米，优选为0.5～5厘米，该曲线段的宽度定义为其两端点的距离，为1～30厘米，优选为2～10厘米，所述柱面的母线长度为1～20厘米，优选为2～5厘米。

3.根据权利要求1或2所述的固定装置，其中，所述的能把涂覆了胶粘剂的试件的待测试面固定为柱面的夹具还包括固定件，所述固定件与所述具有柱面的支撑衬底相匹配，用于固定支撑衬底上覆盖的试件。

4.根据权利要求1-3任一项所述的固定装置，其中，所述质量组合件包括一系列不同质量的组件，所述质量组合件中的每个组件质量明确并且可组合使用，所述组件的质量列举为1g、2g、10g、15g、20g、50g、75g、100g、200g和250g。

5.根据权利要求1-4任一项所述的固定装置，其中，所述挂钩或者类似装置用于使上夹具在需要时能够立即从拉力检测设备上无障碍地脱落，也能使上夹具在需要时能够立即与拉力检测设备连接，列举上夹具的两端分别通过一个挂钩被搁置在可以任上夹具无障碍地脱落并且与力传感器连接的部件上。

6.根据权利要求1-4任一项所述的固定装置，其中，所述把被粘物的被粘面(可能涂覆了胶粘剂)固定为平面的夹具包括试验板和夹持件，所述试验板的至少一个面为平面，所述夹持件与所述试验板相适配；

所述试验板为长宽分别大于50毫米，厚度不小于1.1毫米的刚性平板结构；

所述上夹具或下夹具中的至少一个与力传感器连接。

7.权利要求1-6任一项所述的固定装置的用途，其用于鞋大底胶的触粘性的测试，用于压敏胶和其它类型的胶粘剂的触粘性的测试，还用于具有粘性的表面与其它表面接触时的触粘性的测试。

8.一种测试胶粘剂触粘性的方法，所述方法基于权利要求1-6任一项所述的固定装置，所述测试胶粘剂触粘性的方法包括如下步骤：

1)根据胶粘剂或者胶粘剂制品的存在形态和使用需求，制备好拟用于测试的试件，将拟形成粘合面的两个试件分别固定在上夹具和下夹具上；

2)固定下夹具保持不动，利用拉力机使上夹具下行至两试件粘合到位，且满足质量组合件将上夹具、试件和加载的质量组件的质量之和使粘合面上产生的压强<10.0atm，使上夹具放置在下夹具上保持一定时间后立即使上夹具上行，直到把上夹具和下夹具上的两试件分开后再上升适当距离，使拉力机停止工作，读取测试值，完成一次测试。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述两个用于固定试件的夹具位于垂直于地面的轴线上上下排列并且可以相对运动，其中的一个夹具能把涂覆了胶粘剂的试件的待测试面固定为柱面，另一个夹具能把试件的待测试面(该待测试面可能涂覆了胶粘剂，也可能是没有涂覆胶粘剂的某个被粘物的被粘面)固定为平面；

优选地，步骤2)中优选产生的0.05atm<压强<5atm；

优选地，步骤2)中所述的一定时间例如为小于3s，如1s或2s；具体可以根据胶粘剂的不同和应用需求进行调整；

优选地，步骤2)中所述上升的速度为(50±5mm/min)-(200±5mm/min)，例如为(100±5)mm/min；所述的下行的速度为(50±5mm/min)-(200±5mm/min)，例如为(100±5)mm/min；

优选地，所述质量组合件包括一系列不同质量的组件，所述质量组合件中的每个组件质量明确并且可组合使用，用于调整测试时粘合面承受的压强大小；

优选地，步骤2)中利用组合件将上夹具、试件和加载的组件的质量之和使粘合面上产生的压强<5atm。

10.权利要求8-9任一项所述方法的用途，其用于鞋大底胶的触粘性的测试，用于压敏胶或者其它类型的胶粘剂的触粘性的测试，还用于具有粘性的表面与其它表面接触时的触粘性的测试。

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