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橡膠涂層與金屬基材的附著力研究

  發(fā)布時(shí)間:2021/4/30 點(diǎn)擊量:2339

橡膠涂層與金屬基材的附著力研究

金屬罐和聽經(jīng)常用于貨物的密封包裝。在應(yīng)用中需要對(duì)金屬進(jìn)行表面改性,以防止產(chǎn)品與包裝相互作用。其中一種方式是使用水性分散劑,將其涂覆在金屬表面形成橡膠層。這種應(yīng)用多見于食品和動(dòng)物飼料的包裝。選用這種包裝的客戶需要關(guān)注橡膠在被涂覆的金屬上的附著力。

樣品制備

  • 涂橡膠層(未知粘合劑,客戶提供)的薄鋼板兩組樣品(厚度1mm)
  • 用不銹鋼支撐板板加固(厚度3毫米)
  • 粘附體:鋁質(zhì)粘附體,粘接面積78.5 mm2
  • 膠粘劑: Scotch Weld DP 490,室溫固化>24小時(shí)
  • 表面處理:用180級(jí)砂光紙手工砂光

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

  • 共檢測(cè)36個(gè)樣本(每組18個(gè))
  • 每組切割10個(gè)樣品的橡膠涂層
  • 設(shè)備:LUMiFrac粘附分析器

實(shí)驗(yàn)條件

  • 測(cè)量溫度:25°C
  • 負(fù)載增加形式:負(fù)載線性增加,速度2 N/s
  • 測(cè)試基座:TSU-M (17.09 g)

測(cè)試結(jié)果

 

失效模式

 

由失效模式可以觀察發(fā)現(xiàn):未切割涂層的樣品在涂層被從基材拉開后,由于涂層本身的彈性特點(diǎn),和涂層內(nèi)聚力的影響,涂層粘結(jié)范圍周邊的涂層也被拉開,導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏大,而在粘結(jié)范圍周邊環(huán)切涂層的樣品則不存在這種問題。

而測(cè)試樣品本身如果不是硬質(zhì)的剛性材料,也會(huì)出現(xiàn)類似的問題。如下示意圖所示:

 

結(jié)論

  • 利用LUMiFrac可以分析橡膠涂層在金屬基材的附著強(qiáng)度,同樣適用于相似類型的復(fù)合材料
  • 基材的厚度應(yīng)足以避免變形,否則要附加剛性的支撐板。
  • 柔軟或厚的涂層導(dǎo)致更高的破裂強(qiáng)度。
  • 建議參照DIN EN 4624:2016-08(色漆和清漆:粘附力拉脫試驗(yàn))對(duì)涂層進(jìn)行環(huán)切,避免涂層厚度及形變?cè)斐傻挠绊憽?/font>
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