CN116952673A - 一种高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及胶粘剂测试件制备技术领域,具体涉及一种高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法。该方法包括步骤:根据胶接试验件所需的胶层厚度,选取具有胶层厚度的薄膜;依据所测胶粘剂性能的测试标准中的第一胶接尺寸,裁剪薄膜;在裁剪后的薄膜上裁出涂胶窗口,涂胶窗口为测试标准中的第二胶接尺寸;根据胶粘剂的固化反应曲线和粘‑温曲线设置热板温度;将胶接试验件放在热板上,并在胶接试验件的上表面铺放薄膜,涂胶窗口对准胶接试验件要涂胶的位置,然后在薄膜的一端倒入高粘度胶粘剂并刮涂,得到目标试验件。该高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法的目的是解决现有工艺制备高粘度胶粘剂性能测试件时胶层厚度和上胶量控制难度大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘剂测试件制备技术领域,具体涉及一种高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法。
背景技术
随着航空、航天事业以及电子电器行业的迅速发展,胶粘剂的研发显得愈发重要。对于胶粘剂来说,剥离强度和拉伸剪切强度等涂抹型制件进行的性能测试表征是判断其性能的重要指标。
由于多种树脂例如环氧树脂、酚醛树脂以及氰酸酯树脂等固化后均存在抗冲击强度低、固化后交联密度过高、脆性较大等韧性差问题,限制了其在某些领域的应用,因此需要对其进行增韧。目前增韧的方法有橡胶弹性体增韧、核壳粒子增韧和热塑性树脂增韧等,但是增韧剂的加入会导致树脂粘度增加,在制备剥离强度试验件和拉伸剪切强度试验件等涂抹制样试验件时,由于粘度较大,胶层的厚度和上胶量很难得到控制,导致制备出来的测试试验件周围溢胶过多,影响测试结果、浪费资源,尤其对于多节点T型剥离强度试验件制备,当胶粘剂粘度较大时,会导致涂胶困难,所涂胶层厚度较大,上胶量过量,加压固化后的胶条宽度无法得到控制,甚至会使所涂胶条之间加压固化后填满流动的胶液,没有胶条与间距之分,制样不达标。目前,在制备高粘度胶粘剂剥离强度试验件和拉伸剪切强度试验件等涂抹型试验件时主要用溶剂稀释涂胶法、高温加热涂胶法等来控制胶层厚度和上胶量,均没有达到良好的效果。
采用现有的溶剂稀释涂胶法和高温加热涂胶法主要缺点为:1、溶剂稀释涂胶法会有溶剂的挥发导致对环境的污染以及危害操作人员的健康,同时,制作出来的试验件固化后胶层内部由于溶剂的挥发会有孔洞缺陷,对测量结果有很大影响,溶剂稀释后只是使得涂胶更加容易了,并不能控制上胶量和胶层厚度;2、高温加热涂胶法主要是在高温烘箱中一边加热一边完成试验件涂胶的过程,这种操作方法一是当胶粘剂活性较高时会导致涂胶未完成树脂就已经发生凝胶现象,二是容易对操作人员造成烫伤等危险,也无法达到控制胶层厚度和上胶量的效果。
因此,发明人提供了一种高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明实施例提供了一种高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法,解决了溶剂稀释涂胶法和高温加热涂胶法制备高粘度胶粘剂性能测试件时胶层厚度和上胶量控制难度大的技术问题。
(2)技术方案
本发明提供了一种高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法,包括以下步骤:
根据胶接试验件所需的胶层厚度,选取具有所述胶层厚度的薄膜;
依据所测胶粘剂性能的测试标准中的第一胶接尺寸,裁剪所述薄膜;
在裁剪后的薄膜上裁出涂胶窗口,所述涂胶窗口为所述测试标准中的第二胶接尺寸;
根据胶粘剂的固化反应曲线和粘-温曲线设置热板温度;
将所述胶接试验件放在热板上,在所述胶接试验件的周围紧邻平行放置相同厚度的垫片,并在所述胶接试验件和所述垫片的上表面铺放所述薄膜,所述涂胶窗口对准所述胶接试验件要涂胶的位置,然后在所述薄膜的一端涂覆高粘度胶粘剂并刮涂,得到目标试验件。
进一步地,所述根据胶接试验件所需的胶层厚度,选取具有所述胶层厚度的薄膜,具体为:根据胶粘剂剥离涂抹型试验件制备时所需的胶层厚度,选取相应的薄膜,所述薄膜的厚度与所述胶层厚度相同且均匀。
进一步地,裁剪出的所述薄膜的面积大于所述第一胶接尺寸。
进一步地,所述涂胶窗口的四周平整。
进一步地,所述将所述胶接试验件放在热板上,具体为:
在所述胶接试验件的周围贴合放置用于支撑所述薄膜的垫片。
进一步地,所述垫片与所述胶接试验件的厚度相同。
进一步地,所述薄膜为平整且不易刮涂破损的薄膜。
进一步地,所述然后在所述薄膜的一端倒入高粘度胶粘剂并刮涂,具体为:采用比所述涂胶窗口的宽度大、底部平整的硬质刮板向下的同时将倒入所述薄膜一端的所述高粘度胶粘剂往前刮,根据刮涂情况反复几次。
进一步地,所述高粘度胶粘剂在涂覆前先进行预热。
进一步地,所述胶接试验件的性能测试包括胶粘剂剥离强度性能测试及胶粘剂拉伸剪切强度测试。
(3)有益效果
综上,本发明通过利用与所需胶层厚度一致的薄膜(铝箔或聚酯薄膜等),裁出胶粘剂测试标准中所需涂胶粘接的规格尺寸,采用该方法制备的试验件四周无流胶现象产生,重要的是所涂试验件胶层厚度与上胶量比较均匀,尤其对于多节点T型剥离强度的测试试验件制作效果明显,做出来的试验件胶条比较规整。用此方法制备出的胶粘剂剥离强度试验件和拉伸剪切强度试验件等涂抹型试验件,测试结果更准确可靠,更能真实的反映出胶粘剂的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法的流程示意图;
图2(a)是本发明实施例1提供的一种制作90°剥离强度试验件胶粘剂刮涂框的结构示意图;
图2(b)是本发明实施例1提供的一种制作90°剥离强度试验件胶粘剂刮涂过程示意图;
图2(c)是本发明实施例1提供的一种刮涂后的90°剥离强度测试试验件的结构示意图;
图2(d)是本发明实施例1提供的一种90°剥离强度测试试验件时的铝箔框条的结构示意图;
图3(a)是本发明实施例2提供的一种多节点T型剥离强度试验件胶粘剂刮涂框的结构示意图;
图3(b)是本发明实施例2提供的一种多节点T型剥离强度试验件胶粘剂刮涂过程示意图;
图3(c)是本发明实施例2提供的一种刮涂后的多节点T型剥离强度测试试验件的结构示意图;
图3(d)是本发明实施例2提供的一种多节点T型剥离强度测试试验件时一条一条的涂胶所需铝箔框条的结构示意图;
图4(a)是本发明实施例3提供的一种拉伸剪切强度测试试验件胶粘剂刮涂框的结构示意图;
图4(b)是本发明实施例3提供的一种拉伸剪切强度测试试验件胶粘剂刮涂过程示意图;
图4(c)是本发明实施例3提供的一种刮涂后的拉伸剪切强度测试试验件的结构示意图。
图中:
1-薄膜;2-涂胶窗口;3-试验件;4-垫片;5-热板;6-胶粘剂;7-刮板;8-胶粘剂涂层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理,但不能用来限制本发明的范围,即本发明不限于所描述的实施例。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1是本发明实施例提供的一种高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法的流程示意图,如图1所示,该方法可以包括以下步骤:
S100、根据胶接试验件所需的胶层厚度,选取具有胶层厚度的薄膜;
S200、依据所测胶粘剂性能的测试标准中的第一胶接尺寸,裁剪薄膜;
S300、在裁剪后的薄膜上裁出涂胶窗口,涂胶窗口为测试标准中的第二胶接尺寸;
S400、根据胶粘剂的固化反应曲线和粘-温曲线设置热板温度;
S500、将胶接试验件放在热板上,在胶接试验件的周围紧邻平行放置与胶接试验件相同厚度的垫片,并在胶接试验件和垫片的上表面铺放薄膜,涂胶窗口对准胶接试验件要涂胶的位置,然后在薄膜的一端倒入高粘度胶粘剂稍稍预热并刮涂,得到目标试验件。
在上述实施方式中,利用与所需胶层厚度一致的薄膜(铝箔或聚酯薄膜等),裁出胶粘剂测试标准中所需涂胶粘接的规格尺寸,然后依据胶粘剂的差示扫描量热分析(Differential Scanning Calorimetry,DSC)和流变测试曲线,设置热板温度,将试验件和垫片(用于在胶液刮涂过程中支撑薄膜,厚度与试验件一致)放置在热板上,试验件紧贴热板,垫片紧贴试验件周围,在试验件和垫片上放置所裁好薄膜,薄膜所裁的窗口对准试验件要涂胶的位置,将高粘度胶粘剂倒入薄膜的一端稍稍预热后进行刮涂(对于更高粘度的胶粘剂可以先放入高温烘箱中进行预热,以免胶液不容易倒出)。采用该方法制备的试验件四周无流胶现象产生,重要的是所涂试验件胶层厚度与上胶量比较均匀,尤其对于多节点T型剥离强度的测试试验件制作效果明显,做出来的试验件胶条比较规整。用此方法制备出的胶粘剂剥离强度试验件和拉伸剪切强度试验件等涂抹型试验件,测试结果更准确可靠,更能真实地反映出胶粘剂的性能。
在此需要说明,本发明中所讲的高粘度胶粘剂是指粘度≥100Pa·s的胶粘剂。
该制备过程中无溶剂的添加,对环境无污染,同时对操作人员的健康不会造成影响。使用此方法涂胶制备试验件,可以大大节约时间、操作方便快捷,尤其对于多节点T型剥离试验件的制作,不用一点一点地把胶涂成一定的规格尺寸,只需用平整的硬质刮板按同一个方向刮几次即可,同时不会导致涂胶过量造成的资源浪费,一点一点地涂胶也不会把胶液涂成很规则的尺寸。
作为一种可选的实施方式,步骤S100中,根据胶接试验件所需的胶层厚度,选取具有胶层厚度的薄膜,具体为:根据胶粘剂剥离强度测试试验件、拉伸剪切强度试验件等涂抹型试验件制备时所需的胶层厚度,选取相应的薄膜,薄膜的厚度与胶层厚度相同且均匀。其中,薄膜为平整且不易刮涂破损的薄膜,具体可以选取铝箔或聚酯薄膜。
作为一种可选的实施方式,裁剪出的薄膜的面积大于第一胶接尺寸。其中,薄膜的长度方向两边各多出1~5cm左右即可,宽度方向两边各多出1~5cm左右即可。
作为一种可选的实施方式,涂胶窗口的四周平整。具体地,在裁剪的薄膜中央用壁纸刀或其他裁剪工具裁出测试标准中规定的胶接尺寸(涂胶窗口),裁剪出的尺寸四周应保持平整,无褶皱。
作为一种可选的实施方式,然后在薄膜的一端倒入高粘度胶粘剂并刮涂,具体为:采用比涂胶窗口的宽度大、底部平整的硬质刮板向下的同时将倒入薄膜一端的高粘度胶粘剂往前刮,根据刮涂情况反复几次。
上述实施方式中,胶接试验件周围需放置与试验件相同厚度的垫片,用于在胶液刮涂过程中支撑薄膜,并在胶接试验件上方放上裁好的薄膜,薄膜所裁的窗口对准试验件要涂胶的位置,然后在薄膜的一端倒入或者抹上适量的胶粘剂,预热片刻,用比胶接面积略宽、底部平整的硬质刮板向下用力的同时将胶粘剂往前刮,根据刮涂情况反复几次即可得到涂胶尺寸规整、厚度均匀、上胶量稳定的试验件。
作为一种可选的实施方式,高粘度胶粘剂在涂覆前先进行预热。其中,对于更高粘度胶粘剂需设置高温烘箱温度先对其进行预热。
实施例1
在研发高韧性环氧树脂胶粘剂时,由于树脂粘度过高,制作90°剥离强度测试试验件时,试验件表面涂胶不均匀,而且上胶量也比较大,导致每次制作出来的剥离试验件四周流胶都很严重。
采用本发明的控制高粘度胶粘剂胶层厚度与上胶量的方法,首先,根据胶粘剂90°剥离强度制件时应有的胶层厚度和尺寸,找到相同厚度和相应尺寸的铝箔,然后按照测试标准中试验件的胶接面积,在铝箔中央裁剪出与胶接面积相同尺寸的框,示意图如图2(a)所示,根据DSC曲线和流变(粘-温)曲线设置热板温度开启加热,将试验件和垫片放在热板上,并将裁好的铝箔放在试验件和垫片上,铝箔所裁的窗口对准试验件要涂胶的位置,把预热的高粘度胶粘剂倒入铝箔的一端并停留片刻,然后利用比胶接面积略宽、底部平整的硬质刮板进行刮涂,示意图如图2(b)所示,每次刮涂时一边用力下压硬质刮板一边将胶粘剂往前推,反复刮涂几次,把铝箔取下来,即得到胶层厚度与上胶量均匀的90°剥离强度测试试验件,示意图如图2(c)所示。固化后的试验件四周也没有流胶现象产生。示意图2(d)为制作一件90°剥离强度测试试验件时所需裁剪的铝箔框条,用同样的方法可以做出一件90°剥离强度测试试验件。
实施例2
在制作高粘度胶粘剂的多节点T型剥离强度测试试验件时,由于树脂粘度过高,手涂涂胶无法达到胶接的宽度和胶层厚度的要求,每次加压固化制作出来的试验件流胶非常严重,甚至有的试验件都涂满了胶液(胶条与胶条之间填满了胶液),不能进一步的进行测试。
采用本发明的控制高粘度胶粘剂胶层厚度与上胶量的方法,首先,根据胶粘剂多节点T型剥离强度试验件制作时应有的胶层厚度和尺寸,找到相同厚度和相应尺寸的铝箔,然后按照测试标准中试验件的胶接面积,在铝箔上裁剪出相应尺寸的框,示意图如图3(a)所示,根据DSC曲线和流变(粘-温)曲线设置热板温度开启加热,将试验件和垫片放在热板上,并将裁好的铝箔放在试验件和垫片上,铝箔所裁的窗口对准试验件要涂胶的位置,把预热的高粘度胶粘剂倒入铝箔的一端并停留片刻,然后利用比胶接面积略宽、底部平整的硬质刮板进行刮涂,示意图如图3(b)所示,每次刮涂时一边用力下压硬质刮板一边将胶粘剂往前推,反复刮涂几次,把铝箔取下来,即得到胶层厚度与上胶量均匀的多节点T型剥离强度测试试验件,示意图如图3(c)所示。固化后的试验件胶条规整、等间距、胶接胶条与间距分明,无流胶现象。示意图3(d)所示的铝箔框条为制作多节点T型剥离强度测试试验件时一条一条的涂胶所需裁剪出的铝箔框条,用以上描述的同样的方法可以一条一条的涂胶来制作多节点T型剥离强度测试试验件。
实施例3
在制作高粘度胶粘剂的拉伸剪切强度测试试验件时,由于树脂粘度较大,所涂胶层厚度和上胶量无法达到均匀,每次制作出来的试验件四周流胶都比较严重,导致测试结果不可靠。
采用本发明的控制高粘度胶粘剂胶层厚度与上胶量的方法,首先,根据胶粘剂拉伸剪切强度制件时应有的胶层厚度和尺寸,找到相同厚度和相应尺寸的铝箔,然后按照测试标准中制样的胶接面积,在铝箔上裁剪出相应尺寸的框,示意图如图4(a)所示,根据DSC曲线和流变(粘-温)曲线设置热板温度开启加热,将试验件和垫片放在热板上,并将裁好的铝箔放在试验件和垫片上,铝箔所裁的窗口对准试验件要涂胶的位置,把预热的高粘度胶粘剂倒入铝箔的一端并停留片刻,然后利用比胶接面积略宽、底部平整的硬质刮板进行刮涂,示意图如图4(b)所示,每次刮涂时一边用力下压硬质刮板一边将胶粘剂往前推,反复刮涂几次,把铝箔取下来,即得到胶层厚度与上胶量均匀的拉伸剪切强度测试试验件,示意图如图4(c)所示。固化后的试验件四周也无流胶现象产生。
需要明确的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且,为了简明起见,这里省略对已知方法技术的详细描述。
以上仅为本申请的实施例而已,并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
根据胶接试验件所需的胶层厚度,选取具有所述胶层厚度的薄膜;
依据所测胶粘剂性能的测试标准中的第一胶接尺寸,裁剪所述薄膜;
在裁剪后的薄膜上裁出涂胶窗口,所述涂胶窗口为所述测试标准中的第二胶接尺寸;
根据胶粘剂的固化反应曲线和粘-温曲线设置热板温度;
将所述胶接试验件放在热板上,在所述胶接试验件的周围紧邻平行放置相同厚度的垫片,并在所述胶接试验件和所述垫片的上表面铺放所述薄膜,所述涂胶窗口对准所述胶接试验件要涂胶的位置,然后在所述薄膜的一端涂覆高粘度胶粘剂并刮涂,得到目标试验件。
2.根据权利要求1所述的高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法,其特征在于,所述根据胶接试验件所需的胶层厚度,选取具有所述胶层厚度的薄膜,具体为:
根据涂抹型试验件制备时所需的胶层厚度,选取相应的薄膜,所述薄膜的厚度与所述胶层厚度相同且均匀。
3.根据权利要求1所述的高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法,其特征在于,裁剪出的所述薄膜的面积大于所述第一胶接尺寸。
4.根据权利要求1所述的高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法,其特征在于,所述涂胶窗口的四周平整。
5.根据权利要求1所述的高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法,其特征在于,所述将所述胶接试验件放在热板上,具体为:
在所述胶接试验件的周围贴合放置用于支撑所述薄膜的垫片。
6.根据权利要求5所述的高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法,其特征在于,所述垫片与所述胶接试验件的厚度相同。
7.根据权利要求1所述的高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法,其特征在于,所述薄膜为平整且不易刮涂破损的薄膜。
8.根据权利要求1所述的高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法,其特征在于,所述然后在所述薄膜的一端涂覆高粘度胶粘剂并刮涂,具体为:
采用比所述涂胶窗口的宽度大、底部平整的硬质刮板向下的同时将倒入所述薄膜一端的所述高粘度胶粘剂往前刮,根据刮涂情况反复几次。
9.根据权利要求1所述的高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法,其特征在于,所述高粘度胶粘剂在涂覆前先进行预热。
10.根据权利要求1所述的高粘度胶粘剂性能测试制件的制备方法,其特征在于,所述胶接试验件的性能测试包括胶粘剂剥离强度性能测试及胶粘剂拉伸剪切强度测试。
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