一种测试胶粘剂触粘性的方法及固定装置制造方法及图纸

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。本发明专利技术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。

A method of testing adhesive adhesion and its fixing device

【技术实现步骤摘要】
一种测试胶粘剂触粘性的方法及固定装置
本专利技术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。
技术介绍
我国国家标准“GB/T2943-2008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“ASTMD907-2015StandardTerminologyofAdhesives”中定义“tack-thepropertyofanadhesivethatenablesittoformabondofmeasurablestrengthimmediatelyafteradhesiveandadherendarebroughtintocontactunderlowpressure”。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/T22396-2008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“GB19340-2014鞋和箱包用胶粘剂”和“GB/T30779-2014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(RollingBallTack)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(ProbeTack)。此外，美国压敏胶粘带协会和欧洲地区还使用快粘法(QuickStick)。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，SATRATechnologyCentre(莎楚技术中心)和NationalPhysicalLaboratory(英国国家物理实验室)在报告“TheMeasurementofAdhesiveTack”中介绍曾经合作开发了一套测试装置“SATRA/NPLShoeTackTester”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/NPLShoeTackTester”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。
技术实现思路
基于现有技术的研究状况，本专利技术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，本专利技术采用的技术方案为：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。根据本专利技术，所述上夹具和所述下夹具用于固定试件。根据本专利技术，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测试胶粘剂触粘性的固定装置，所述固定装置包括：/n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；/n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；/n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。/n

【技术特征摘要】
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；
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【专利技术属性】
技术研发人员：许莹，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35