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橡胶涂层与金属基材的附着力研究
金属罐或听经常被用于货物的密封包装。在应用中需要对金属进行表面改性,以防止产品与包装相互作用。其中一种方式是使用水性分散剂,将其涂覆在金属表面形成橡胶层。这种应用多见于食品和动物饲料的包装。选用这种包装的客户需要关注橡胶在被涂覆的金属上的附着力。样品制备 涂橡胶层(未知粘合剂,客户提供)的薄钢板两组样品(厚度1mm) 用不锈钢支撑板板加固(厚度3毫米) 粘附体:铝质粘附体,粘接面积78.5 mm2 胶粘剂: Scotch Weld DP 490,室温固化>24小时 表面处理:用180级砂光纸手工砂光实验设计 共检测36个样本(每组18个) 每组切割10个样品的橡胶涂层 设备: LUMiFrac粘附力分析仪实验条件 测量温度:25°C 负载增加形式:负载线性增加,速度2 N/s 测试基座:TSU-M (17.09 g)测试结果
失效模式
由失效模式可以观察发现:未切割涂层的样品在涂层被从基材拉开后,由于涂层本身的弹性特点,和涂层内聚力的影响,涂层粘结范围周边的涂层也被拉开,导致测试结果偏大,而在对粘结范围周边涂层进行环切的样品则不存在这种问题。而测试样品本身如果不是硬质的刚性材料,也会出现类似的问题。如下示意图所示:![]()
结论 a.
利用LUMiFrac可以分析橡胶涂层在金属基材的附着强度,同样适用于相似类型的复合材料 b.
基材的厚度应足以避免变形,否则要附加刚性的支撑板。 c.
柔软或厚的涂层导致更高的破裂强度。 d.
建议参照DIN EN 4624:2016-08(色漆和清漆:粘附力拉脱试验)对涂层进行环切,避免涂层厚度及形变造成的影响。