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1、木質(zhì)材料粘接性能測試方法粘接材料II益廣泛地被采用,這就要求對粘接材料的力學(xué)性能有足夠的認識,判定一個粘接接頭是否結(jié)實、耐用,可以用無損檢測的方法,它簡單、快捷,但目前,還是以破壞性試驗所測得結(jié)果為主要依據(jù),一般以測定膠合強度來表示粘接性能,而粘接耐久性則采用促進試驗的方法,對于木材粘接材的粘接耐久性常采用的方法是將其放在水(溫水、熱水等)屮浸漬或浸漬■干燥(促進老化試驗)后,再測定膠合強度。還可采用在反復(fù)吸水、干燥后測定剝離狀態(tài)的浸漬剝離試驗,在LI木農(nóng)林標(biāo)準(zhǔn)(JAS)屮規(guī)定的就是這種方法。各種復(fù)雜的粘接接頭的膠層受力形式,部可按在實際工作屮的狀態(tài)分解為
2、以下四種基木受力方式:剪切、拉伸、剝離和劈開(見圖1)。A拉仲剪切B壓縮剪切(2)拉伸(1)剪切(4)劈開(3)剝離圖1粘接接頭中膠層的四種典型受力情況在測定膠合強度時,是按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或廠閤指定的粘接試驗片材料(被粘接材)來制作試件,然后用破壞試驗、浸漬剝離試驗等適當(dāng)?shù)姆椒▉碓u價粘接性能。以破壞載荷來評價膠合強度大小時,除了在常態(tài)下測定外,作為推測耐久性的手段,還可以進行備種促進老化處理,然后進行破壞性載荷試驗。測試時的加載速度對膠合強度有影響,因此要注意加載速度。如果加載速度過快,外力作用時間減少了,應(yīng)力松弛不充分,因此受載時,變形較小,強度較高,特別是
3、熱數(shù)性樹脂膠黏劑對加載速度的依存性更大。另外,膠合強度的測試對溫度也存在著依存性。要注意規(guī)定的試驗室的溫度和濕度。例如國家膠合板標(biāo)準(zhǔn)屮規(guī)定:II類膠合板膠合強度試件放在63±3°C的熱水小浸漬3h,取岀后在室溫下冷卻lOmin,再測試膠合強度,所以從熱水屮取出后不應(yīng)該馬上測試,應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)冷卻后再測試,否則對測試結(jié)果有彫響。2.2.1剪切強度測試方法膠黏劑的剪切強度試驗是最常采用的方法,剪切強度也叫抗剪強度,它是粘接接頭的單位面積上所能承受的平行于粘接面的最大負荷。剪切強度測試時,外力平行于粘接面,并且使粘接面承受剪切力。剪切強度按測試時粘接接頭承載方式
4、,分為拉伸剪切強度和壓縮剪切強度。(1)壓縮剪切強度測試方法壓縮剪切試驗廣泛川于常溫固化世的膠黏劑。在JISK6801?6804、JISK6852等標(biāo)準(zhǔn)屮有規(guī)定。例如口木工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISK6806(水性高分子■異報酸酯類(API)木材膠黏劑)以及用API膠黏劑化產(chǎn)的集成材的粘接性能測試祁采用這種試驗方法。JISK6806屮規(guī)定,制作粘接試件前首先應(yīng)挑選好試件。從鋸制好的試件屮挑選試件的纖維方向平行于試件的最長邊,試件的表面應(yīng)無鋸痕,粘接面應(yīng)為刨光材面。試件長為30mm(順纖維方向),寬為25mm,厚度為10mm。試件形狀及尺寸見圖2-3o制作壓縮剪切膠合強度
5、試件時,首先將API膠黏劑的主劑與交聯(lián)劑按生產(chǎn)廠家指定的比例混合均勻,將配制好的API膠黏劑以(125±25)g/m2的施膠量均勻涂施在擬粘接的材血上。粘接面積為25mmX25mm,用l.OMPa?1.5MPa的壓力壓緊,并在20°C?25°C的條件下靜壓24h后卸壓,然示在相同的溫度下放置72h示,除掉粘接面周邊多余的膠黏劑,并測定每個試件的粘接曲積。施加壓力使試樣在(60士20)s內(nèi)破壞,記錄試樣破壞時載荷,力值示值誤羌在十1%范國內(nèi)。計算常態(tài)壓縮剪切膠合強度。鞍荷方向裁荷方向5±0?5^1O土V1510±0.51+25±0.5圖2壓縮剪切強度試件的形
6、狀及尺寸圖3集裝箱底板用膠合板膠層剪切試驗試件形狀(2-1)式屮:。一試件的常態(tài)壓縮剪切膠合強度,MPa;Pllt?a-—最大破壞荷重,N;b—試件剪斷面的寬度,mm;1—試件剪斷面的長度,mm。目前有些企業(yè)對于干貨集裝箱底板用膠合板除了檢驗——規(guī)格尺寸、外觀品質(zhì)、密度、含水率、抗彎強度外,還耍做——膠層剪切試驗,以檢測粘接質(zhì)量。集裝箱底板用膠合板膠層剪切試驗所用試件形狀如圖2-4o企業(yè)在檢驗“膠層剪切強度”項目時,試件兩面采用高強度膠黏劑(如環(huán)氧樹脂膠)―粘貼于鋼板上,待膠黏劑固化后,如圖3所示安裝試件。試——驗機夾具以2mm/min的速度對試件均勻加載
7、,直至試件被破圖°木質(zhì)層積塑料順紋膠層剪切強度和汽車壞,記錄最人破壞載荷。通過對試件施加剪切力,使膠層產(chǎn)車廂底板用竹材膠合板膠合強度的試件的形狀生剪切破壞,來檢測粘接質(zhì)量。木質(zhì)層積架料的順紋膠層剪切強度和汽車車廂底板用竹材膠合板的膠合強度的試件也分別采用壓縮剪切強度來評定,但壓縮剪切強度試件的形狀卻采用如圖4所示的形狀。試件的具體尺寸分別見LY/T1403-1999(木質(zhì)層積冊料專業(yè)標(biāo)準(zhǔn))和LY/T1055-1991(汽車車廂底板用竹材粘膠合板專業(yè)標(biāo)準(zhǔn))。(2)拉伸剪切試驗測試方法木材膠合制品的拉伸剪切強度測試的試件的常川形狀及尺寸如圖2?6。圖5屮L、1
8、和b等的值因標(biāo)準(zhǔn)不同而異。在這種試驗方法屮,試件在做拉伸剪切試驗時