环氧AB胶剪切强度测试 固含量 酸值检测

更新:2026-01-12 08:59 IP:114.217.135.240 浏览:1次
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环氧AB胶剪切强度测试、固含量及酸值检测方法与分析一、剪切强度测试

测试方法:
剪切强度是评估环氧AB胶粘接性能的核心指标,反映胶层在剪切力作用下的抗破坏能力。常用测试方法包括:

  1. 拉伸剪切强度测试:

  2. GB/T 7124-2022:中国国家标准,规定试样尺寸为20mm×25mm,加载速率10mm/min。

  3. ASTM D1002-2010:美国标准,试样宽度25mm,加载速率1.27mm/min。

  4. 原理:将胶黏剂涂覆于刚性材料(如金属)单搭接处,沿粘结面主轴方向施加拉伸力,测量试样断裂时的最大载荷,计算剪切强度。

  5. 标准:

  6. 仪器:万能材料试验机(如Instron 3367),配备自动调心夹具,确保轴向与施力方向一致。

  7. 结果分析:剪切强度(MPa)= 最大载荷(N)/ 粘接面积(mm²)。例如,若最大载荷为5000N,粘接面积为500mm²,则剪切强度为10MPa。

  8. 动态剪切测试:

  9. 适用场景:模拟实际工况下的动态载荷(如振动、冲击)。

  10. 方法:通过疲劳试验机施加交变剪切力,记录胶层裂纹扩展速率或断裂循环次数。

推荐方法:

  • 常规检测:优先选择GB/T 7124或ASTM D1002标准,确保数据可比性。

  • 高精度要求:结合动态剪切测试,全面评估胶层耐久性。

  • 二、固含量检测

    测试方法:
    固含量反映环氧AB胶中非挥发性成分的比例,直接影响胶层密度和粘接强度。常用检测方法包括:

    1. 烘箱法:

    2. GB/T 2793-1995:规定试验温度(105±2)℃,时间(180±5)min,取样量1.0~1.5g。

    3. ASTM D553:类似方法,但干燥条件可能因产品而异。

    4. 原理:称取一定量胶黏剂,加热除去挥发物后,计算固体质量与原试样质量的百分比。

    5. 标准:

    6. 步骤:

    7. 结果计算:固含量(%)= (加热后试样质量/加热前试样质量)×100。

      1. 称取试样(精确至0.001g)置于恒重称量瓶中。

      2. 放入已调温的鼓风恒温烘箱,加热至规定时间。

      3. 取出试样,放入干燥器冷却至室温后称重。

    8. 红外光谱法:

    9. 原理:通过测量胶黏剂中挥发性成分的特征吸收峰,间接计算固含量。

    10. 特点:快速无损,但需建立标准曲线,适用于在线检测。

    推荐方法:

  • 常规检测:选择烘箱法(GB/T 2793),结果准确可靠。

  • 快速筛查:结合红外光谱法,提高检测效率。

  • 三、酸值检测

    测试方法:
    酸值反映环氧AB胶中酸性物质的含量,过高可能导致金属腐蚀或影响固化反应。常用检测方法包括:

    1. 氢氧化钾-乙醇滴定法:

    2. 原理:将胶黏剂溶于惰性溶剂(如乙醇),以酚酞为指示剂,用标准氢氧化钾-乙醇溶液滴定至终点(浅粉红色),计算酸值。

    3. 步骤:

    4. 结果计算:酸值(mgKOH/g)= (V-V₀)× C × 56.11 / W,其中V为样品滴定体积(mL),V₀为空白滴定体积(mL),C为KOH浓度(mol/L),W为样品质量(g),56.11为KOH摩尔质量(g/mol)。

      1. 称取适量样品(如1g)放入锥形瓶中,加入20mL乙醇溶解。

      2. 加入2~3滴酚酞指示剂,用0.1mol/L KOH-乙醇溶液滴定至浅粉红色(保持15~30s不褪)。

      3. 重复空白滴定,计算酸值。

    5. 电位滴定法:

    6. 原理:通过测量滴定过程中电位变化确定终点,提高滴定精度。

    7. 特点:适用于颜色较深或浑浊样品,但仪器成本较高。

    推荐方法:

  • 常规检测:选择氢氧化钾-乙醇滴定法(GB/T 14518-1993),操作简单,结果准确。

  • 高精度要求:结合电位滴定法,消除人为判断误差。

  • 四、综合检测建议
    1. 剪切强度与固含量关联性:

    2. 固含量过高可能导致胶层脆性增加,降低剪切强度;固含量过低则可能因挥发物残留导致孔隙率上升,同样影响强度。建议通过正交试验优化固含量范围(如60%~80%),以平衡强度与韧性。

    3. 酸值控制:

    4. 酸值应≤2mgKOH/g(具体限值需根据产品标准确定),以避免对金属基材的腐蚀。对于电子封装等高可靠性应用,建议酸值≤1mgKOH/g。

    5. 检测频率:

    6. 原材料检验:每批环氧AB胶到货时检测固含量和酸值。

    7. 过程控制:每2小时检测一次剪切强度(如采用快速拉伸试验机),确保生产稳定性。

    8. 成品检验:按GB/T 7124或ASTM D1002标准抽检,出具检测报告。


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