加深對(duì)膠帶剝離力測(cè)試的理解
加深對(duì)膠帶剝離力測(cè)試的理解
膠帶的剝離力測(cè)試,這是一個(gè)非?;A(chǔ)的測(cè)試,做膠帶,用膠帶都會(huì)涉及到,在以前的工作中,我經(jīng)常碰到因?yàn)槟z帶的測(cè)試方法差異導(dǎo)致的一些糾紛,今天就聊一下膠帶的剝離力測(cè)試。
測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
首先,通用的測(cè)試,一般按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或者國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。最常用的是ASTM標(biāo)準(zhǔn),美國(guó)實(shí)驗(yàn)和材料協(xié)會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)然也有用法國(guó)的FIANT,全球不干膠標(biāo)簽制造商協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn),日本的JIS日本工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn),包括中國(guó)的GB等等,基本上都是差不多。
膠帶剝離力測(cè)試用的是ASTM D3330和GB2792標(biāo)準(zhǔn),測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)里面規(guī)定的條件,基本就是一個(gè)影響測(cè)試結(jié)果的條件。那我們看看有哪些影響因素。
這是一個(gè)膠帶剝離的示意圖。首先拉力機(jī)測(cè)得的膠帶剝離的值是由三部分力組成,膠粘劑和底材的結(jié)合力,膠粘劑本身形變的力及內(nèi)部吸收的力,背材形變的力。
剝離角度:
不同的剝離角度,得到的結(jié)果是不一樣的,至少背材和膠帶彎曲程度不一樣導(dǎo)致的力是不一樣,所以結(jié)果也不一樣。另外,上圖看到了膠粘劑拉絲,微觀上180度情況下的拉絲和90度的情況下是不一樣的,所以力是不一樣的。不能簡(jiǎn)單說(shuō)那種角度下拉力最大。我們常用的就是180度。
背材:
通常使用25um或者50um的PET作為普通雙面膠的背材,0.5mm的鋁箔做為泡棉膠的背材,不同的材料,在測(cè)試時(shí)彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力不一樣,也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的差異,通常厚一點(diǎn)的背材,測(cè)試的數(shù)據(jù)會(huì)大一點(diǎn)點(diǎn),這個(gè)應(yīng)該很好理解。
膠厚:
通常膠越厚,測(cè)試的數(shù)據(jù)也偏大一點(diǎn),因?yàn)槟z厚了,形變吸收的能量大,而且厚的膠浸潤(rùn)表面的時(shí)間快,更容易取得高的剝離力。
剝離速度:
這個(gè)也很好理解,物體速度越快,力就越大,速度太快的話(huà),實(shí)際設(shè)備上測(cè)試下來(lái),可能數(shù)據(jù)穩(wěn)定也不穩(wěn)定。一般規(guī)定的是300mm每分鐘,有些離型膜測(cè)試可能會(huì)用多種測(cè)試速度,模擬實(shí)際生產(chǎn)中作業(yè)員的撕膜速度。
制樣寬度:
通常會(huì)裁切標(biāo)準(zhǔn)的25mm寬,200mm長(zhǎng)的樣條作為一個(gè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),也有使用10mm寬的。寬度越寬,數(shù)據(jù)越大,這個(gè)很好理解,需要指出的時(shí)候,在膠帶測(cè)試中經(jīng)常會(huì)發(fā)生的一個(gè)叫to bond的異?,F(xiàn)象,就是膠帶本身的內(nèi)聚不夠,膠和基材或者背材分離了,這樣的剝離數(shù)據(jù)可以剔除,但是這個(gè)現(xiàn)象必須記錄下來(lái)。
再看這個(gè)經(jīng)典的膠帶粘接過(guò)程示意圖。我們可以叫這個(gè)過(guò)程為浸潤(rùn)。剛開(kāi)始,膠和表面接觸的不多,力偏小,而隨著時(shí)間推移,充分接觸以后,力會(huì)上升很多,一般這個(gè)時(shí)間是72小時(shí)。
基材:
常用的基材有不銹鋼,PC或PMMA板,玻璃等。不同材料表面的粗糙度不一樣,表面能不同,以及材料的物理化學(xué)性能不一樣,那么膠浸潤(rùn)的效果也不同,即使是同樣使用不銹鋼板,如果不同的粗糙度,測(cè)試結(jié)果也不一樣,所以標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試鋼板是按國(guó)標(biāo)要求粗糙度的。
放置時(shí)間:
放置時(shí)間,英文叫Dwell time,貼合制樣后放置的時(shí)間不一樣,膠帶浸潤(rùn)的效果有不一樣,通常規(guī)定20分鐘或者30分鐘為初始的粘結(jié)力,國(guó)標(biāo)最新要求是貼完直接測(cè)試,完善一點(diǎn)的話(huà),就是再測(cè)試一個(gè)放置3天后的粘性數(shù)據(jù)。時(shí)間放置變長(zhǎng),粘性也會(huì)升高,直到達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值。
表面清潔:
這個(gè)很好理解,基材表面如果有臟污粉塵或者油污等,減少了膠和基材的接觸面積了,那么粘性就降低了。所以測(cè)試前都要用IPA異丙醇之類(lèi)的做清潔。
制樣橡膠滾輪:
制樣的時(shí)候,用的滾輪有手動(dòng)和電動(dòng)之分,有條件的話(huà),最好用電動(dòng)的,這樣使每次制樣的重復(fù)性好一點(diǎn),而手動(dòng)的話(huà),用力的程度不一樣,導(dǎo)致浸潤(rùn)的效果不一樣,得到的數(shù)據(jù)也有差異,壓力越大,得到的數(shù)據(jù)也越大。滾輪一般使用2kg重的,橡膠使用shoreA80的硬度,滾的次數(shù)有來(lái)回2次或3次,依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),制樣要讓貼合的區(qū)域貼合完美,不能有氣泡,氣泡的話(huà),膠和基材接觸面積少了,剝離力也會(huì)小。
溫濕度:
在不同的溫濕度下,膠的軟硬等以及水汽對(duì)表面的影響,會(huì)導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)的差異,通常情況,溫度偏高,膠更軟一點(diǎn),浸潤(rùn)的效果好,理論上測(cè)試的數(shù)據(jù)會(huì)偏高,而濕氣太重,水會(huì)影響膠的性能,所以實(shí)驗(yàn)室都是需要控制溫濕度,一般是環(huán)境溫度是22-24攝氏度,相對(duì)濕度45-55%。
讀數(shù)記錄:S
在測(cè)試中數(shù)據(jù)的記錄和讀取也是很重要的一個(gè)方面,在測(cè)試方面,至少要重復(fù)3個(gè)數(shù)據(jù)以上,同時(shí)要講的是,在拉力機(jī)的設(shè)置里面,需要選擇平均值,而不是最高值,可以及時(shí)記錄數(shù)據(jù)的設(shè)備,如記錄這個(gè)力變化的國(guó)產(chǎn),我們應(yīng)該設(shè)置取稍后端一段時(shí)間內(nèi)比較平穩(wěn)的那個(gè)平均數(shù)值。
如果膠帶剝離力出現(xiàn)異常,建議先初步檢查一下以上這些因素,如果都沒(méi)有異常,就可以叫膠帶的供應(yīng)商一起研究問(wèn)題了。
最后附上一個(gè)某手機(jī)品牌對(duì)膠帶的測(cè)試條件,供你參考。