?90度剝離力試驗機(jī)主要用于測試膠帶、不干膠、薄膜、復(fù)合膜等材料的剝離強(qiáng)度(即材料從被粘物表面剝離時所需的力),其測試結(jié)果的準(zhǔn)確性直接影響對材料粘結(jié)性能的判斷。影響測試結(jié)果的因素較多,可從設(shè)備本身、試樣狀態(tài)、測試操作、環(huán)境條件四個維度分析:
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一、設(shè)備本身因素
設(shè)備的機(jī)械性能和校準(zhǔn)狀態(tài)是測試結(jié)果的基礎(chǔ)保障,任何部件異常都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差。
牽引速度穩(wěn)定性
測試標(biāo)準(zhǔn)(如 GB/T 2792、ASTM D3359)對剝離速度有明確規(guī)定(常見 50mm/min、300mm/min 等)。若設(shè)備電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定、傳動機(jī)構(gòu)(如絲桿、導(dǎo)軌)存在卡頓或間隙,會導(dǎo)致實(shí)際牽引速度與設(shè)定值不一致:
速度過快:可能因瞬間拉力過大,使測試值偏高;
速度過慢:可能因剝離過程中粘結(jié)層逐漸松弛,使測試值偏低。
力值傳感器精度
傳感器是檢測剝離力的核心部件,若存在以下問題會直接影響結(jié)果:
未定期校準(zhǔn):傳感器長期使用后會出現(xiàn)零點(diǎn)漂移或線性誤差,導(dǎo)致力值測量不準(zhǔn)(需按標(biāo)準(zhǔn)周期校準(zhǔn),通常每年 1 次);
量程不匹配:測試力值遠(yuǎn)低于傳感器量程(如用 100N 傳感器測 1N 以下剝離力),會因精度不足導(dǎo)致數(shù)據(jù)波動;反之,力值超過量程可能損壞傳感器。
試樣夾持與角度控制
90 度剝離的核心是保持剝離過程中 “試樣剝離面與牽引方向始終垂直(90°±5°)”,若設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,會破壞角度穩(wěn)定性:
夾持裝置松動:被粘物(如鋼板、薄膜)固定不牢,測試中發(fā)生位移或傾斜,導(dǎo)致剝離角度偏離 90 度;
牽引臂剛性不足:牽引過程中牽引臂彎曲,使實(shí)際剝離角度變大或變小(如變成 80° 或 100°),角度偏差 10° 以上可能導(dǎo)致測試值偏差 10%-20%。
設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)性
若設(shè)備機(jī)身振動(如放置不水平、地腳松動)、傳動部件(如齒輪、皮帶)磨損產(chǎn)生異響或頓挫,會導(dǎo)致剝離力曲線出現(xiàn)無規(guī)律波動,最終計算的 “平均剝離力” 偏差增大。
二、試樣狀態(tài)因素
試樣的制備和預(yù)處理直接決定了測試的 “初始條件一致性”,是結(jié)果重復(fù)性的關(guān)鍵。
試樣尺寸與粘結(jié)質(zhì)量
尺寸偏差:按標(biāo)準(zhǔn)要求,試樣寬度通常為 25mm(或 15mm、50mm),若裁剪時寬度不均(如局部窄于標(biāo)準(zhǔn) 1-2mm),會導(dǎo)致剝離力集中在窄處,測試值偏低;邊緣毛糙還可能引發(fā) “撕裂” 而非 “剝離”,產(chǎn)生異常峰值。
粘結(jié)缺陷:試樣粘結(jié)過程中若存在氣泡、褶皺、局部未壓實(shí),或粘結(jié)面積不足(如實(shí)際粘結(jié)寬度小于試樣寬度),會導(dǎo)致剝離力分布不均,測試值波動大(可能忽高忽低)。
試樣預(yù)處理與老化
材料的粘結(jié)性能受儲存和預(yù)處理影響顯著:
環(huán)境預(yù)處理不足:若試樣剛從低溫 / 高溫環(huán)境取出(如冷藏后的膠帶),未在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境(通常 23℃±2℃、50%±5% RH)中平衡 24 小時,粘結(jié)層狀態(tài)不穩(wěn)定,會導(dǎo)致測試值偏差;
老化或污染:試樣表面沾染油污、灰塵,或粘結(jié)后存放時間過長(超過保質(zhì)期),粘結(jié)力自然衰減,會使測試值低于實(shí)際新品性能。
被粘物表面狀態(tài)
被粘物(如金屬板、塑料膜)的表面粗糙度、清潔度直接影響粘結(jié)強(qiáng)度:
粗糙度不一致:同一批測試中,部分被粘物表面打磨過、部分未打磨,會導(dǎo)致粘結(jié)力差異(如光滑表面粘結(jié)力低于粗糙表面);
殘留雜質(zhì):被粘物表面有前次測試殘留的膠層、水漬,會降低新試樣的粘結(jié)效果,使剝離力偏低。
三、測試操作因素
操作人員的規(guī)范性對結(jié)果重復(fù)性影響極大,即使設(shè)備和試樣合格,操作不當(dāng)也會導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。
試樣安裝與對中
夾持對中偏差:若試樣(如膠帶)夾持時未與牽引方向?qū)R,出現(xiàn)左右偏移,剝離過程中會產(chǎn)生側(cè)向力,導(dǎo)致剝離角度偏離 90 度,同時力值測量偏大(側(cè)向力被計入剝離力)。
初始剝離端處理:測試前需將試樣一端預(yù)剝離 10-20mm(便于夾持),若預(yù)剝離時用力過大或方向歪斜,會破壞粘結(jié)層,導(dǎo)致初始階段剝離力異常(需舍棄初始段數(shù)據(jù),僅取中間穩(wěn)定段計算)。
測試過程中的干預(yù)
手動輔助剝離:若試樣難以剝離,操作人員用手輔助撕扯,會引入額外外力,導(dǎo)致測試值偏高;
過早停止測試:未按標(biāo)準(zhǔn)要求剝離至終點(diǎn)(如僅剝離一半就停止),會因未采集完整數(shù)據(jù)導(dǎo)致平均力計算偏差。
數(shù)據(jù)采集與計算方法
剝離力通常取 “穩(wěn)定剝離階段的平均力”,若數(shù)據(jù)處理不當(dāng)會影響結(jié)果:
未剔除異常值:剝離過程中因試樣邊緣撕裂、氣泡破裂產(chǎn)生的瞬時峰值(非穩(wěn)定剝離力)未剔除,會使平均值偏高;
采樣頻率不足:設(shè)備數(shù)據(jù)采樣頻率過低(如每秒采樣 10 次),無法捕捉剝離力的細(xì)微變化,可能遺漏真實(shí)峰值或谷值。
四、環(huán)境條件因素
環(huán)境溫濕度、潔凈度會通過影響材料物理性能(如粘結(jié)層粘度、基材韌性)間接改變剝離力。
溫度影響
粘結(jié)劑(如壓敏膠)的粘度隨溫度變化顯著:
溫度過高(如超過 30℃):粘結(jié)劑軟化,分子流動性增強(qiáng),粘結(jié)力降低,剝離力偏小;
溫度過低(如低于 15℃):粘結(jié)劑變硬,剝離時需克服更大的內(nèi)聚力,剝離力偏大。
注:多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求在 23℃±2℃環(huán)境中測試,特殊材料需按其使用環(huán)境調(diào)整(如高溫膠帶需在 60℃或 80℃下測試)。
濕度影響
對親水材料(如紙質(zhì)基材、水溶性膠)影響較大:
濕度過高(如超過 60% RH):基材吸水膨脹,或膠層吸潮軟化,可能導(dǎo)致剝離力下降;
濕度過低(如低于 40% RH):基材干燥變脆,剝離時易發(fā)生基材斷裂(而非膠層剝離),產(chǎn)生 “撕裂力” 而非真實(shí)剝離力。
環(huán)境潔凈度
若測試環(huán)境中有灰塵、纖維,可能附著在試樣表面或夾持裝置上:
灰塵落在粘結(jié)面:測試前未清理,會導(dǎo)致局部粘結(jié)失效,剝離力波動;
纖維纏繞傳動部件:影響設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)性,間接導(dǎo)致速度或力值異常。