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橡胶涂层与金属基材的附着力研究

非洲小黑

2021/11/12
罗姆(LUM)仪器

物性测试综合讨论

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。

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