试验采用一款市售氯丁密封胶,及其配套使用的清洁剂、活化剂及溶剂型环氧底涂剂,粘接基材为高速列车用301不锈钢。
依据DVS1618嫩道机车车辆中的弹性厚膜粘接》标准中附件3一氯丁密封胶与粘接接头的试验(剥离试验)方法和GB/T7124饭豁剂拉伸剪切强度的测定(刚性材料对刚性材料)》分别进行粘接力评估。胶条剥离试件制备工艺如下:
(1)制样环境:25℃+50%湿度,提前将氯丁密封胶及其辅料与样板放置在制样环境中同温12h。
(2)表面处理:3组被粘接不锈钢基材表面处理工艺如表1所示。
(3)制样:在样板端部位置缠绕1圈纸基胶带,然后均匀涂打5个胶条,涂打宽度10一15mm,高度5一10mm,长度80mm以上,测试长度50mm以上,如图1(a)所示。氯丁密封胶涂打的截面形状要求为半圆形或三角形,涂打后使用刮刀压胶,要求氯丁密封胶的测试高度为(511)mm,如图1(b)所示。
(4)固化:氯丁密封胶试样在标准条件下固化7d。拉伸剪切试件制备工艺如下(制样环境、试件表面处理工艺及固化方式同胶条剥离试件):
1)制样:将氯丁密封胶涂打在样板(尺寸:100mmx25mmx2mm)上,涂胶长度为12.5mm,粘接另一试片并挤压至厚度12mm,拉伸剪切氯丁密封胶试样见图20测试与表征(1)DVS1618附件3胶豁与粘接接头的试验(剥离试验)。测试条件如表2所示,粘接好的氯丁密封胶试样共进行5步胶条剥离试验,记录每一步试验后的剥离形貌。
(2)DVS1618胶条剥离试验。使用壁纸刀沿胶条约450斜坡方向切至基材表面,同时使用尖嘴钳子夹紧胶条(剥离角度130“一1600)剥离或卷起剥离。持续提高剥离力,直至出现扩展裂纹,如果胶条出现断裂,重新切割胶条。破坏过程中,除粘接表面外,胶条应被横向切割5一10 mm,在每个切口之间持续大约35,同时继续给胶条施加载荷。测试后分别对样件的破坏形式进行评价,破坏形式分为3种:CF一内聚破坏;AF-豁附破坏;MB一基材破坏。测试结果记录为“百分比+破坏形式”,如95% CF",表示剥离后,超过95%的面积为氯丁密封胶内聚破坏。
(3)拉伸剪切试验。每组表面处理条件制备5个样件,然后将制备好的拉剪氯丁密封胶试样在拉力试验机上以(18 12) mm/min的拉伸速度进行测试。测试后分别对样件的破坏形式进行评价(同剥离试验),同时记录氯丁密封胶试样拉断时的最大载荷F,单位为N。
(4)性能表征测试。使用DatephysicOCA50水接触角测定仪,采用座滴法测试蒸馏水和甲酞胺在不同表面处理工艺下基材表面的静态接触角(Young方程:y,= y,+ yy cose),根据Owens和Wendt法计算表面能。采用Nicolet 6700红外光谱仪测试粘接表面分子结构和化学键。利用Agilent5500型原子力显微镜观察表面粗糙度。采用HITA-CHI SU8010扫描电子显微镜(SEM)对断口形貌进行观察,断口表面在测试前进行喷金处理,喷金电流2.6mA,喷金时s71.5min。http://www.sdyuantai.net/