耐久性在胶粘剂选择中的作用:制造商和工程师指南
您正在经历胶粘剂的选择过程。您认为自己知道自己在寻找什么,但您不断听到“耐用性”一词。您知道所选胶粘剂的强度很重要。但您想知道如何确保其具有适当的耐用性。
我们帮助工程师和制造公司选择最适合其粘合的胶粘剂。我们认为胶粘剂的使用寿命应该比其粘合结构的总使用寿命长。这就是胶粘剂的耐久性。
在本文中,我们将解释耐久性为何如此重要以及它的含义。在本文的结尾,您将了解为什么我们认为耐久性是胶粘剂最基本的特性之一。
胶粘剂的耐久性意味着什么?
在描述胶粘剂耐久性之前,您应该了解强度和耐久性之间的区别。强度可以保证胶粘剂足够坚固,可以将基材固定到位。
如果您不完全了解粘合强度,我们写了一篇详细解释粘合强度的文章。
因此,强度是指胶粘剂可以承受多大的力。但耐久性则不同。胶粘剂耐久性是指胶粘剂在一段时间内保持其强度的能力。
很多人没有意识到,牢固的纽带并不一定是持久的纽带。
胶粘剂在其使用寿命期间会面临多种影响其强度和性能的因素,如环境因素和粘合基材。
为什么胶粘剂的耐久性如此重要?
- 如果不有效地分析粘合要求并选择耐用的胶粘剂,您可能会:
- 产品质量面临风险
- 使公司的盈利能力面临风险
- 将生命置于危险之中。
这就是为什么选择耐用的胶粘剂解决方案如此重要。
每种粘合方式都不同。因此,在决定需要胶粘剂具备哪些特性以确保其“耐用”之前,分析粘合的具体要求非常重要。
一个典型的例子是当需要抗冲击性时。
车辆、船舶和其他移动结构在其日常使用中经常会受到冲击,因此需要胶粘剂承受冲击并保持耐用性。
当胶粘剂受到冲击(也称为运动或“动态负载”)时,您需要确保使用的胶粘剂具有足够的柔韧性来承受这种冲击。
伸长率(又称柔韧性)是判断胶粘剂抗冲击性的主要特征之一。当胶粘剂的断裂伸长率低于15%时,它很可能无法承受冲击和移动,因此耐久性不够。
对于运动剧烈的粘合(例如某些车辆),可能需要胶粘剂的伸长率超过100%。
所需的抗冲击强度取决于应用。您必须记住,抗冲击强度并不是决定胶粘剂耐久性的唯一特性。
哪些因素会影响胶粘剂的耐久性?
有多种因素会影响胶粘剂的耐久性。我们已经以环境条件为例说明了它们如何影响耐久性。现在我们将更详细地描述这些因素。
温度和湿度是两种可能导致胶粘剂随时间降解的环境条件。当胶粘剂降解时,其性能也会下降。
例如,高温会导致胶粘剂软化,而低温会使胶粘剂变脆。这更容易导致粘合失败。湿度是造成降解的一个重要原因,因为胶粘剂会吸收水分,从而导致强度下降。化学品、紫外线和运动等其他条件也会对胶粘剂的耐久性产生很大影响。考虑到这些环境条件,您必须考虑债券在最终使用过程中将遇到的不同气候条件。
这里有一个例子可以帮助说明这一点。经过测试,我们发现不同的气候对胶粘剂的耐久性有显著的影响。
我们在三种不同的气候条件下使用相同的方法涂抹相同的胶粘剂。
- 在英格兰和苏格兰,这种胶粘剂的使用寿命可超过5年。
- 在北爱尔兰,这种胶粘剂的使用寿命约为两年。
- 在中国,这种胶粘剂的使用寿命仅为6个月。
英格兰和苏格兰的湿度和湿度水平足以使胶粘剂经受住测试。我们只进行了5年的试验。北爱尔兰的湿度增加使胶粘剂的性能降低了一半以上。是的,北爱尔兰的雨水比以前多得多。
然而,中国胶粘剂的结果却最令人惊讶。湿度和水分含量的增加意味着其性能受到极大影响。该测试证明了环境因素对胶粘剂耐久性的影响有多大。
基材也会影响粘合耐久性吗?
答案很简单,是的,基材的性质也可能影响胶粘剂的耐久性。表面粗糙度、清洁度和表面能都是可能影响耐久性的性质的例子。
粗糙或污染严重的表面会降低粘合强度。尽管磨损是提高粘合力的常用技术,但过度磨损会削弱粘合力。
有些基材(如聚丙烯)的表面能较低。当胶粘剂的表面能高于基材时,胶粘剂将难以有效粘附。
这与基材表面无关。基材的类型也会影响胶粘剂的性能。例如,塑料和复合材料的热膨胀系数与金属不同。
由于塑料膨胀而金属或复合材料保持其形状,这会导致差异运动。这种运动会对粘合接头施加压力,导致其失效。
涂抹方法也会影响胶粘剂的耐久性。例如,如果胶粘剂涂抹不均匀,则会导致应力集中和过早失效。
确保操作员将胶粘剂涂抹到正确的粘合层厚度非常重要。
同样,如果胶粘剂没有达到操作强度,也会导致强度和耐久性降低。
如何评价胶粘剂的耐久性?
测试是评估胶粘剂耐久性的最佳方法。但是,测试并不总是那么简单。您可以进行实际测试(通常需要数年时间)。或者您可以在实验室中复制粘合效果。
这个决定权在你手中。我们始终建议在实验室中复制粘合效果,因为这样可以以较低的成本在多种情况下测试粘合效果。
但是,您应该阅读我们有关胶粘剂测试的文章,以决定哪种方法最适合您。
重要提示:在进行任何测试之前,您必须确定什么是好的。如果不这样做,您可能会进入“测试”的“永恒之地”。
确定美观的外观可以确保你心中有一个目标。这将帮助你轻松确定胶粘剂是否具有足够的耐久性。
在实验室中复制这种键意味着什么?
在复制粘合效果时,可以使用多种测试来评估胶粘剂的耐久性。搭接剪切、抗疲劳和加速风化是最常见的测试方法。
虽然每种方法都很全面,但它们并不总是能够完全复制真实情况。您可能会发现执行这些测试方法既耗时又昂贵。
然而,我们认为这些测试方法可以让您有最好的机会来评估胶粘剂的耐用性,而无需对最终产品进行测试。
真实生活测试是什么意思?
实际测试要耗费更多时间。“成功结果”的标准通常是胶粘剂的使用寿命要长于其所粘合的结构。
而且,由于某些胶粘剂的应用结构预期寿命长达25年,因此等待观察是否获得“成功的结果”将会非常耗时。
显然,25年并不总是建筑物的预期寿命。我们知道这一点。但即使建筑物的预期寿命为6个月,等待的时间也太长了。
最终,无论您选择真实测试还是复制粘合,您都需要进行某种形式的测试来评估胶粘剂的耐用性。
胶粘剂耐久性测试后还应考虑什么?
现在您已经了解了耐久性的重要性。您了解了影响耐久性的不同因素,也知道如何评估胶粘剂的耐久性。
但接下来会发生什么?
如果您不确定胶粘剂是否具有足够的耐久性,我们建议您测试胶粘剂以评估其性能。在开始任何测试工作之前,您必须记住确定“良好”的外观。
然而,如果您已经完成测试并确定胶粘剂不够好,那么您可以做两件事。
- 评估是否可以调整配方。
- 寻找替代胶粘剂。
如果胶粘剂的性能略低于要求的标准,我们建议询问制造商是否可以调整配方。