一种结构胶粘剂拉伸剪切性能测试夹具及使用方法技术

本发明专利技术涉及一种结构胶粘剂拉伸剪切性能测试夹具及使用方法。制备试样Ⅰ，将主体装置的凹面用万能实验机的上夹头中，将试样Ⅰ的玻璃基材Ⅰ压在凹槽内，将试样Ⅰ的金属基材固定于万能拉力机的下夹头中，启动万能拉力机，按照所规定的拉伸速率条件进行测试。制备试样Ⅱ，将一组夹具的主体装置的凹面用万能实验机的上夹头夹紧，将试样Ⅱ的玻璃基材Ⅱ压在凹槽内，将另一组夹具的主体装置的凹槽套于试样Ⅱ的玻璃基材Ⅲ上，通过被辅助保护装置压在凹槽内，启动万能拉力机，按照所规定的拉伸速率条件进行测试。效果是：夹具制作简单，结构简单，通用性强，操作方便。解决了拉伸剪切试样在测试中因玻璃基材破坏而无法测试的问题，提高了实验效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种结构胶粘剂拉伸剪切性能测试夹具，是用于至少有一种基材为玻璃的胶粘剂粘接试样的拉伸剪切强度的测试夹具。
技术介绍
拉伸剪切强度是表征胶粘剂粘接性能的重要指标之一。该强度常用于测量涂层与基体材料的界面结合强度。目前胶粘剂的拉伸剪切强度测试试样制作基本都是参照国标《胶粘剂拉伸剪切强度测定方法(金属对金属)》(GB/T 7124-2008)的规定进行的。这一标准通常适用于金属或在拉伸剪切受力中不宜损坏的粘接基材，而当粘接基材为强度不高且易碎的玻璃时，直接按照该方法进行测试的结果通常是在胶层还未损坏时玻璃就已破坏，无法测出胶粘剂确切的拉伸剪切强度。因此，专利技术一种提高测试结果可靠性的至少一种基材为玻璃的拉伸剪切测试夹具成为当前测试领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的状况，本专利技术提供了一种结构简单的至少有一种基材为玻璃的胶粘剂粘接试样的结构胶粘剂拉伸剪切性能测试夹具，该测试夹具制备简单、易于操作、且通用性强，解决了拉伸剪切试样在测试中因玻璃基材破坏而无法测试的问题。本专利技术为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种结构胶粘剂拉伸剪切性能测试夹具，其特征在于：包括主体装置、辅助保护装置、螺栓，所述主体装置为长条板，靠近一端的上面为一凹槽，另一端的下面为凹面，在上面中间位置设有固定辅助保护装置的两个螺孔；所述辅助保护装置为长方形薄板，在辅助保护装置的面上设有两条滑道；所述主体装置设置在辅助保护装置下方，两个螺栓分别穿过辅助保护装置的两条滑道与两个螺孔螺接，主体装置固定在辅助保护装置上，调整两个螺栓可使辅助保护装置在主体装置的上平面相对滑动。一种结构胶粘剂拉伸剪切性能测试夹具的使用方法，其特征在于：步骤如下：对于试样Ⅰ基材为玻璃基材Ⅰ和金属基材Ⅰ时，第一步，制备试样Ⅰ等待测试，基于国标《胶粘剂拉伸剪切强度测定方法(金属对金属)》( GB/T 7124-2008)的规定制备搭接试样，试样Ⅰ基材包括玻璃基材Ⅰ、金属基材Ⅰ，金属基材Ⅰ的一端通过胶粘接在玻璃基材Ⅰ的一端上，试样Ⅰ的玻璃基材Ⅰ应满足，宽25mm±0.25mm、长≥50mm，同时为保证玻璃强度可承受结构胶胶层破坏的力，玻璃基材Ⅰ厚度应≥5mm；金属基材Ⅰ制备规格应为长100mm±0.25mm，宽25mm±0.25mm，厚1.5mm±0.1mm，待测样的粘接面长度为12.5±0.25mm；第二步，将主体装置的凹面即夹持段用万能实验机的上夹头夹紧并固定，使其呈自然下垂状；第三步，将待测试样Ⅰ的玻璃基材Ⅰ放入主体装置的凹槽内，使玻璃一面完全贴紧凹槽底面，玻璃的搭接面与凹槽外侧在同一平面，并将两个螺栓分别穿过辅助保护装置的两条滑道与主体装置的两个螺孔螺接，玻璃基材Ⅰ被辅助保护装置压在凹槽内；第四步，将试样Ⅰ的金属基材按标准GB/T 7124-2008固定于万能拉力机的下夹头中，调整万能拉力机的上、下夹头，夹具中可使用垫片，以保证待测试样Ⅰ受力在胶层面，安装过程中测试样Ⅰ处于自然不受力状态；第五步，启动万能拉力机，上、下夹头分别向上下两相反方向以恒定测试速度对试样Ⅰ施力，使试样Ⅰ的一般破坏时间介于65s±20s，记录试样Ⅰ剪切破坏的最大负荷为破坏载荷N，然后以破坏载荷N除以搭接剪切面积mm2得到试样Ⅰ的拉伸剪切强度值MPa，为保证测试结果可靠，原则上平行试样Ⅰ不少于5个，测试结果表明，试样Ⅰ在胶接处发生断裂，破坏属于胶层损坏，从而保证了玻璃基材的完整性；第六步，测试下一试样Ⅰ时，将本夹具保持不动，调整两个螺栓使辅助保护装置移动，移除上一试样Ⅰ，再重复步骤第三步～第五步进行下一试样Ⅰ的安装测试；对于试样Ⅱ基材为玻璃基材Ⅱ和玻璃基材Ⅲ时，第一步，制备试样Ⅱ等待测试，基于国标《胶粘剂拉伸剪切强度测定方法( 金属对金属)》( GB/T 7124-2008)的规定制备搭接试样，试样Ⅱ基材包括玻璃基材Ⅱ、玻璃基材Ⅲ，玻璃基材Ⅲ的一端通过胶粘接在玻璃基材Ⅱ的一端上，玻璃基材Ⅱ和玻璃基材Ⅲ的制备规格尺寸同玻璃基材Ⅰ，待测样的粘接面长度为12.5±0.25mm；第二步，将一组夹具的主体装置的凹面即夹持段用万能实验机的上夹头夹紧并固定，将待测试样Ⅱ的玻璃基材Ⅱ放入该组主体装置的凹槽内，使玻璃面完全贴紧凹槽底面，玻璃的搭接面与凹槽外侧在同一平面，并将两个螺栓分别穿过辅助保护装置的两条滑道与主体装置的两个螺孔螺接，玻璃基材Ⅱ被辅助保护装置压在凹槽内；第三步，将另一组夹具的主体装置的凹槽对应设置套于待测试样Ⅱ的玻璃基材Ⅲ上，调整夹具，使玻璃基材Ⅲ上端完全贴紧凹槽底面，玻璃的搭接面与凹槽外侧在同一平面，并将两个螺栓分别穿过辅助保护装置的两条滑道与主体装置的两个螺孔螺接，使玻璃基材Ⅲ被辅助保护装置压在凹槽内；第四步，调整万能拉力机下夹头，将另一组夹具的主体装置的凹面即夹持段用万能实验机的下夹头夹紧并固定，夹具中可使用垫片，以保证待测试样Ⅱ受力在胶层面，安装过程中测试样Ⅱ处于自然不受力状态；第五步，启动万能拉力机，上、下夹头分别向上下两相反方向以恒定测试速度对试样施力，使试样Ⅱ的一般破坏时间介于65s±20s，记录试样剪切破坏的最大负荷为破坏载荷N，然后以破坏载荷N除以搭接剪切面积mm2得到所测试样的拉伸剪切强度值MPa，为保证测试结果可靠，原则上平行试样不少于5个；第六步，测试下一试样Ⅱ时，分别调整两组主体装置上的两个螺栓，使辅助保护装置移动，移除上一试样Ⅱ，再重复步骤第三步～第五步进行下一试样Ⅱ的安装测试；上述方法中，主体装置的凹槽与玻璃基材Ⅰ、玻璃基材Ⅱ、玻璃基材Ⅲ的尺寸关系应满足：玻璃基材长度≤凹槽长度≤玻璃基材长度+1mm，且0.5mm≤玻璃基材厚度-凹槽深度≤2mm。本专利技术的有益效果是：夹具制作简单，结构简单，通用性强，操作方便。解决了玻璃基材在拉伸剪切测试时，因拉力机夹头夹持不牢而滑脱或夹头用力过大使玻璃碎裂的现象，同时避免了因拉力过大所造成的玻璃破碎问题。解决了拉伸剪切试样在测试中因玻璃基材破坏而无法测试的问题，提高了实验效率，实验数据更加客观准确。本专利技术依据胶粘剂拉伸剪切强度测试方法中最为通用的标准GB/T 7124-2008对试样进行测试，所得结果更加通用可靠，不仅可以与采用本专利技术夹具进行测试的样品进行平行比较，与其他刚性基材直接进行测试的样品也可进行比较。附图说明图1为本专利技术设计的结构示意图；图2为本专利技术主体装置的结构示意图；图3为本专利技术辅助保护装置的结构示意图；图4为以玻璃和金属为基材的粘接试样的示意图；图5为以玻璃和玻璃为基材的粘接试样的示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术所述的结构胶粘剂拉伸剪切性能测试夹具作进一步说明，但是本专利技术的保护范围并不限于此。一种结构胶粘剂拉伸剪切性能测试夹具，包括主体装置1、辅助保护装置2、螺栓3。主体装置1为长条板，靠近一端的上面为一凹槽1-1，用于放入玻璃试样，另一端的下面为凹面1-2，为万能试验机夹持段，在主体装置1上面中间位置设有固定辅助保护装置2的两个螺孔1-3。辅助保护装置2为长方形薄板，在辅助保护装置2的面上设有两条滑道2-1。主体装置1放置在辅助保护装置2下方，两个螺栓3分别穿过辅助保护装置2的两条滑道2-1与两个螺孔1-3螺接，将辅助保护装置2固定在主体装置1上，调整两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构胶粘剂拉伸剪切性能测试夹具，其特征在于：包括主体装置（1）、辅助保护装置（2）、螺栓（3），所述主体装置（1）为长条板，靠近一端的上面为一凹槽（1‑1），另一端的下面为凹面（1‑2），在上面中间位置设有固定辅助保护装置（2）的两个螺孔（1‑3）；所述辅助保护装置（2）为长方形薄板，在辅助保护装置（2）的面上设有两条滑道（2‑1）；所述主体装置（1）设置在辅助保护装置（2）下方，两个螺栓（3）分别穿过辅助保护装置（2）的两条滑道（2‑1）与两个螺孔（1‑3）螺接，将辅助保护装置（2）固定在主体装置（1）上，调整两个螺栓（3）可使辅助保护装置（2）在主体装置（1）的上平面相对滑动。

【技术特征摘要】
1.一种结构胶粘剂拉伸剪切性能测试夹具，其特征在于：包括主体装置（1）、辅助保护装置（2）、螺栓（3），所述主体装置（1）为长条板，靠近一端的上面为一凹槽（1-1），另一端的下面为凹面（1-2），在上面中间位置设有固定辅助保护装置（2）的两个螺孔（1-3）；所述辅助保护装置（2）为长方形薄板，在辅助保护装置（2）的面上设有两条滑道（2-1）；所述主体装置（1）设置在辅助保护装置（2）下方，两个螺栓（3）分别穿过辅助保护装置（2）的两条滑道（2-1）与两个螺孔（1-3）螺接，将辅助保护装置（2）固定在主体装置（1）上，调整两个螺栓（3）可使辅助保护装置（2）在主体装置（1）的上平面相对滑动。2.根据权利要求1 所述的结构胶粘剂拉伸剪切性能测试夹具，其特征在于：所述主体装置（1）和辅助保护装置（2）采用淬火的45#钢或强度足够高的金属材料制成。3.一种采用权利要求1 所述的结构胶粘剂拉伸剪切性能测试夹具的使用方法，其特征在于：步骤如下，对于试样Ⅰ（4）基材为玻璃基材Ⅰ（4-1）和金属基材Ⅰ（4-2）时，第一步，制备试样Ⅰ（4）等待测试，基于国标《胶粘剂拉伸剪切强度测定方法(金属对金属)》( GB/T 7124-2008)的规定制备搭接试样，试样Ⅰ（4）基材包括玻璃基材Ⅰ（4-1）、金属基材Ⅰ（4-2），金属基材Ⅰ（4-2）的一端通过胶粘接在玻璃基材Ⅰ（4-1）的一端上并通过胶粘剂粘接在一起，试样Ⅰ（4）的玻璃基材Ⅰ（4-1）应满足，宽25mm±0.25mm、长≥50mm，同时为保证玻璃强度可承受结构胶胶层破坏的力，玻璃基材Ⅰ（4-1）厚度应≥5mm；金属基材Ⅰ（4-2）制备规格应为长100mm±0.25mm，宽25mm±0.25mm，厚1.5mm±0.1mm，待测样的粘接面长度为12.5±0.25mm；第二步，将主体装置（1）的凹面（1-2）即夹持段用万能实验机的上夹头夹紧并固定，使其呈自然下垂状；第三步，将待测试样Ⅰ（4）的玻璃基材Ⅰ（4-1）放入主体装置（1）的凹槽（1-1）内，使玻璃一面完全贴紧凹槽（1-1）底面，玻璃的搭接面与凹槽（1-1）外侧在同一平面，并将两个螺栓（3）分别穿过辅助保护装置（2）的两条滑道（2-1）与主体装置（1）的两个螺孔（1-3）螺接，玻璃基材Ⅰ（4-1）被辅助保护装置（2）压在凹槽（1-1）内，第四步，将试样Ⅰ（4）的金属基材（4-2）按标准GB/T 7124-2008固定于万能拉力机的下夹头中，调整万能拉力机的上、下夹头，夹具中可使用垫片，以保证待测试样Ⅰ（4）受力在胶层面，安装过程中测试样Ⅰ（4）处于自然不受力状态；第五步，启动万能拉力机，上、下夹头分别向上下两相反方向以恒定测试速度对试样Ⅰ（4）施力，使试样Ⅰ（4）的一般破坏时间介于65s±20s，记录试样Ⅰ（4）剪切破坏的最大负荷为破坏载荷N，然后以破坏载荷N除以搭接剪切面积mm2得到试样Ⅰ（4）的拉伸剪切强度值MPa，为保证...

【专利技术属性】
技术研发人员：段亚冲，吴子刚，高之香，李建武，李崇，李程，闫静，石震鹏，
申请(专利权)人：三友天津高分子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12