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不同聚氨酯密封胶体系中应力发白破坏的普遍性

简短介绍:为验证不同聚氨酯密封胶体系中应力发白破坏的普遍性,研究选取了环氧聚氨酯密封胶、丙烯酸聚氨酯密封胶及压敏胶三类典型高分子聚氨酯密封胶,分别与铝板或PET膜一铝板组合形成胶接试样,在不同加载工况下开展力学试验。
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        为验证不同聚氨酯密封胶体系中应力发白破坏的普遍性,研究选取了环氧聚氨酯密封胶、丙烯酸聚氨酯密封胶及压敏胶三类典型高分子聚氨酯密封胶,分别与铝板或PET膜一铝板组合形成胶接试样,在不同加载工况下开展力学试验。

        从宏观破坏形貌可以看出,3种聚氨酯密封胶体系在不同加载方式下均出现了明显的胶层发白区域,且发白区域主要分布于应力集中部位,破坏形式均可归类为聚氨酯密封胶应力发白破坏。在试验过程中,应力发白现象往往先于其他宏观破坏形式出现,表现出一定的提前性。

        为进一步揭示应力发白破坏的微观机理,对压敏胶试样的发白区域进行了显微观察(以试样(C)为例,见图1)。显微结果表明,发白区域内存在大量微裂纹、银纹聚集区及微空洞结构,这些微观缺陷在外力作用下不断萌生与扩展,导致胶层局部力学性能显著劣化。即使在涂胶厚度均匀、固化条件一致的情况下,应力发白区域仍会优先形成并主导后续破坏过程。因此,应力发白破坏可视为聚氨酯密封胶粘结性能衰退及耐疲劳性能降低的重要前兆特征。

粘结面腐蚀破坏

        粘结面腐蚀破坏指在温湿度与腐蚀介质长期作用下,聚氨酯密封胶与基材界面发生化学或电化学腐蚀,导致界面性能退化、粘接强度下降的失效形式,具有环境敏感性与时间依赖性。为研究不同基材的影响,采用聚氨酯密封胶与水泥砂浆、玻璃、铝合金制备胶接试样,进行400h盐雾加速老化试验(5%NaCI溶液,循环喷雾与湿热贮存)。依据GB/T13477.8-2017测试老化前后拉伸强度,记录外观与破坏形式。通过对比分析老化前后力学性能变化及破坏形貌,系统评估聚氨酯密封胶在不同基材条件下的耐盐雾老化性能。不同基材胶接试样的老化前后典型破坏形貌如图所示。不同基材对聚氨酯密封胶耐盐雾老化性能的影响如表所示。

        由表可以看出,不同基材对聚氨酯密封胶耐盐雾老化性能的影响存在显著差异。其中,聚氨酯密封胶与水泥砂浆块之间的粘接性能受盐雾老化影响最为明显,老化后拉伸强度由4.2MPa降至3.3MPa,强度保持率约为78.6%。对应破坏形貌显示,胶层与基材界面发生明显分离,粘接区域颜色加深,并可观察到局部腐蚀痕迹,破坏形式由原有的内聚破坏转变以界面失效为主的粘附破坏,可明确归类为粘结面腐蚀破坏。http://www.sdyuantai.net/


 
 
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