膠粘劑是一種能夠?qū)煞N或多種材料牢固結(jié)合在一起的物質(zhì),。 膠粘劑種類非常多，按照特性分類一般有熱熔膠,、環(huán)氧膠電子膠,、UV固化膠、聚氨酯膠,、硅膠等,，它們都是高分子材料合成的聚合物,，在航空、化工,、建材和醫(yī)療等領(lǐng)域都有應(yīng)用,。
膠粘劑是一種具備粘合特性的高分子材料，通過粘附性和內(nèi)聚力將兩種物體表面粘合連接,，固化后具備足夠的強(qiáng)度,。為了膠粘劑的可靠性和性能驗(yàn)證，對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行測試不可少的,，本文從兩個(gè)方面(粘接強(qiáng)度與流動(dòng)特性)介紹幾種常見的力學(xué)測試,。
◆ 粘接強(qiáng)度
粘接強(qiáng)度是膠粘體系破壞時(shí)所需要的應(yīng)力，其大小不僅取決于粘合力,、膠粘劑的力學(xué)性能,、被粘物的性質(zhì)、粘接工藝,，而且還與接頭形式,、受力情況、環(huán)境因素等有關(guān),。根據(jù)粘接接頭受力情況不同,，粘接強(qiáng)度具體可以分為剪切、拉伸,、剝離,、疲勞等。
1)剪切強(qiáng)度
剪切強(qiáng)度是指粘接件破壞時(shí),，單位粘接面所能承受的剪切力,，其單位用兆帕(MPa)表示。按測試時(shí)的受力方式又分為拉伸剪切,、壓縮剪切,、扭轉(zhuǎn)剪切和彎曲剪切。
2)拉伸強(qiáng)度
拉伸強(qiáng)度又稱均勻扯離強(qiáng)度,、正拉強(qiáng)度,，是指粘接受力破壞時(shí)，單位面積所承受的拉伸力,，單位用兆帕(MPa)表示,。
3)剝離強(qiáng)度
剝離強(qiáng)度是在規(guī)定的剝離條件下，使粘接件分離時(shí)單位寬度所能承受的最大載荷,，其單位用kN/m表示,。剝離的形式包括90°剝離、180°剝離、T型剝離和曲面剝離,。90°剝離和180°適合于剛性材料和撓性材料粘接的剝離，T型剝離用于兩種撓性材料粘接時(shí)的剝離,。
4)疲勞強(qiáng)度
疲勞強(qiáng)度是指對(duì)粘接接頭重復(fù)施加一定載荷至規(guī)定次數(shù)不引起破壞的最大應(yīng)力,。一般把在10次(可設(shè)定，依據(jù)材料特性而定)的疲勞強(qiáng)度稱為疲勞強(qiáng)度極限,。
◆ 流變特性
膠粘劑配方的設(shè)計(jì)和性能驗(yàn)證需要表面化學(xué),、流變學(xué)、破壞力學(xué)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的配合,。流變學(xué)已被應(yīng)用于模擬膠粘劑涂刷,、壓延和壓出等應(yīng)用工藝中的行為，模擬膠粘劑的固化與表征鍵合的性能,。
膠粘劑的流變性參數(shù)由流變儀來測量,，流變儀由扭矩傳感器、馬達(dá),、轉(zhuǎn)子和控制系統(tǒng)等構(gòu)成,。 依據(jù)樣品的不同，可選用不同的轉(zhuǎn)子和測試方法,，常見轉(zhuǎn)子包括圓筒,，錐板和平板等，常見的測試方法有：流動(dòng)曲線,、屈服應(yīng)力,、觸變性等。
1)流動(dòng)曲線測試
流動(dòng)曲線為不同的剪切速率下樣品的粘度,，剪切速率的概念是表征工藝過程或手段對(duì)樣品造成的剪切有多大,，大多數(shù)樣品都是具有剪切變稀特性。
2)屈服應(yīng)力測試
屈服應(yīng)力測試是力和形變的曲線,，在一定力的作用下,，樣品的形變過程，如果說形變突然變大,，那說明樣品已經(jīng)屈服,。屈服應(yīng)力在實(shí)際應(yīng)用中較為常見，如硅硐膠屈服應(yīng)力即表征為用多大的力從管里擠出,。
3)觸變性測試
觸變性是膠粘劑的重要特性,，可理解為時(shí)間與粘度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)過程中,，先施加一個(gè)比較低的剪切,，模擬靜止?fàn)顟B(tài)下的行為，突然一個(gè)加速，模擬使用狀態(tài)下的行為,，粘度的狀態(tài)一般都會(huì)減低,，再回到低剪切的狀態(tài)看它黏度的變化過程。這三個(gè)階段就是分別模擬靜止,、使用,、再撤掉力恢復(fù)狀態(tài)的過程。
4)黏溫特性測試
黏溫特性是黏度與溫度變化的相關(guān)測試,，黏度的變化過程是隨著溫度的提升黏度是變化的,。
膠粘劑在使用過程中，受環(huán)境影響(如溫度,、濕度等)和外力作用(應(yīng)力集中和疲勞)等條件的影響,，會(huì)加速材料的老化失效，可通過改善分子設(shè)計(jì)(調(diào)整分子量和熱穩(wěn)定性)和化學(xué)改性方法(接枝,、共聚,、交聯(lián)和共混等)，進(jìn)一步優(yōu)化其機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性,。
