На подготовленные поверхности подложки наносят полимерный клей. Для формирования клеевого шва, обеспечения его равномерности по толщине и по всей длине склеиваемой поверхности, а также устранения непроклеев склеенный образец пропускают через прорезь специального приспособления. В зависимости от толщины склеиваемых материалов и клеевого шва в приспособлении изменяется расстояние между подпружиненными валиками таким образом, чтобы в результате прохода образца через зону формирования в клеевом шве не создавалось дополнительное напряжение вследствие взаимного сдвига склеиваемых подложек. Допускаемое давление при формировании клеевого шва составляет от 0,7 до 1,0 МПа или указано в нормативно-технической документации на полимерный клей.

Склеенный образец после формирования клеевого шва выдерживают при температуре (23 ± 2) °С в течение 24 ч или в условиях, указанных в нормативно-технической документации на полимерный клей.

Перед испытанием измеряют толщину склеиваемых материалов, длину и ширину клеевого шва. При этом измеряют ширину участков не менее чем в пяти точках, равноудаленных друг от друга по длине нахлеста клеевого шва.

Испытание на расслаивание проводят при скорости передвижения подвижного захвата 100 мм/мин. При разрыве одной из подложек образца испытание проводят при выборочной скорости 30 - 100 мм/мин.

При испытании подложек из разнородных материалов подложку с большим модулем упругости зажимают в неподвижном захвате разрывной машины, а подложку с меньшим модулем упругости - в подвижном захвате.

Включают разрывную машину и проводят расслаивание до полного отделения подложек [9].

Образцы, разрушившиеся в ходе испытаний и после них, подлежат визуальному осмотру для определения вида разрушения (адгезионное, когезионное, смешанное). Виды разрушения образцов приведены в таблице 1.2.

Если в процессе испытания происходит разрыв подложки, то в протокол записывают разрушающее усилие, при котором произошел разрыв. Прочность клеевого соединения при расслаивании (Прас) в ньютонах на метр вычисляют по формуле

, (1.23)

где Р - разрушающее усилие, Н;

b - ширина клеевого шва, м.

При этом:

, (1.24)

где Р - среднее арифметическое не менее 50 % наименьших значений максимумов, но не менее 5. Первое максимальное усилие не учитывают;

Рi - разрушающее усилие, Н;

i - число разрушающих усилий;

п - число наименьших значений максимумов;

, (1.25)

где b - среднее арифметическое результатов пяти измерений ширины участка клеевого шва по длине нахлеста;

bi - ширина клеевого шва одного образца, м.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов не менее трех параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми устанавливается в нормативно-технической документации на полимерный клей и не должно превышать 10 % [9].

ГОСТ 28966.2-91 Клеи полимерные. Метод определения прочности при отслаивании [10]. Стандарт распространяется на полимерные клеи и устанавливает метод определения прочности при отслаивании клеевых соединений гибких пленочных материалов от жестких листовых и плоских материалов.

Метод заключается в определении нагрузки, разрушающей клеевое соединение, путем измерения усилий, вызывающих отслаивание гибкого пленочного материала от жесткого и приведенных к линейным размерам клеевого шва. Отслаивание проводят под углом 90 или 180° или под заданным углом от 90 до 150°.

Образец, предназначенный для испытания, представляет собой склеенные мягкую и жесткую подложки. Мягкая подложка - гибкие пленочные материалы с модулем упругости от 10-2 до 102 МПа и толщиной от 10 до 1000 мкм. Жесткая подложка - жесткие листовые и плоские металлические и неметаллические материалы толщиной от 1,5 до 10,0 мм.

Предпочтительная толщина жесткой подложки из стали, алюминия, латуни, меди, титана, молибдена и других металлов - 1,5 - 3,0 мм, из дерева, пластмассы - 1,5 - 10 мм, керамики, графита, фанеры - 3 - 10 мм, картона - 1,5 - 3,0 мм. В качестве жесткой подложки используют также бетонные плиты толщиной 8 - 10 мм. Образец, предназначенный для испытания, представляет собой склеенные мягкую и жесткую подложки (рисунок 1.14).

Испытания проводят на машине разрывной, снабженной прибором самопишущим для записи результатов испытания в координатах "усилие - перемещение подвижного захвата" или "усилие - время". При необходимости используют приспособление для испытания под различными углами от 90 до 150°, один из вариантов которого приведен на рисунке 1.15.

Перед испытанием измеряют толщину склеиваемых материалов, длину и ширину клеевого шва. Испытанию подвергают не менее трех образцов [10].

Испытание на отслаивание проводят при скорости передвижения подвижного захвата 100 мм/мин. При разрыве одной из подложек образца испытание проводят при выборочной скорости 30 - 100 мм/мин.

Жесткую подложку образца закрепляют в неподвижном захвате разрывной машины, мягкую подложку - в подвижном. При испытании под углом 180° образец закрепляют непосредственно в захватах разрывной машины. При испытании под углом 90° и под заданным углом от 90 до 150° образец закрепляют через приспособление, которое крепят в неподвижном захвате машины.

а - жесткая подложка; б - мягкая подложка; в - образец для испытания под углом 180°; г - образец для испытания под углом от 90 до 150

Рисунок 1.14 - Форма и размеры образцов для испытаний

1 - основание; 2 - направляющая; 3 - салазки; 4 - фиксатор; 5 - угломер; 6, 7 - прижимные гайки; планки и винты; 8 - образец; 9 - линейка; 10 - стрелка; 11 - переход; 12 - затяжные гайки

Рисунок 1.15 - Приспособление для отслаивания под различными углами от 90 до 150°

Включают разрывную машину и проводят испытание до полного отслоения мягкой подложки от жесткой. Результаты испытаний рассчитывают по диаграмме самопишущего прибора "усилие - перемещение подвижного захвата" или "усилие - время" в соответствии с приложением.

Прочность клеевого соединения при расслаивании (Прас) в ньютонах на метр вычисляют по формуле

, (1.23)

где Р - разрушающее усилие, Н;

b - ширина клеевого шва, м.

При этом:

, (1.24)

где Р - среднее арифметическое не менее 50 % наименьших значений максимумов, но не менее 5. Первое максимальное усилие не учитывают;

Рi - разрушающее усилие, Н;

i - число разрушающих усилий;

п - число наименьших значений максимумов;

, (1.25)

где b - среднее арифметическое результатов пяти измерений ширины участка клеевого шва по длине нахлеста;

bi - ширина клеевого шва одного образца, м.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов не менее трех параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми устанавливается в нормативно-технической документации на полимерный клей и не должно превышать 10 % [10].

ГОСТ 14760-69 Клеи. Метод определения прочности при отрыве [11]. Стандарт распространяется на клеи и устанавливает метод определения статической прочности при равномерном отрыве клеевых соединений при нормальной, пониженной и повышенной температурах (от минус 196 до плюс 1200 °С). Сущность метода заключается в определении величины разрушающей силы при растяжении стандартного образца клеевого соединения встык, усилиями, направленными перпендикулярно плоскости склеивания. Предел прочности при отрыве определяют на испытательной машине, позволяющей производить испытание на растяжение и измерять величину нагрузки с погрешностью не более 1 % от измеряемой величины.

Испытания образцов производят в специальном приспособлении, установленном в губках испытательной машины. Схема приспособления приведена на рисунке 1.16.

1 - образец; 2 - захват; 3 - тяга; 4 - шарнирная подвеска

Рисунок 1.16 - Схема приспособления для испытаний на прочность при отрыве клеевых соединений

Приспособление должно обеспечить центрирование образцов таким образом, чтобы линия действия растягивающих усилий совпадала с его продольной осью. Испытания при пониженной и повышенной температурах проводят на машинах, на которых проводят испытания при нормальной температуре, дополнительно оборудованных съемными охладительными или нагревательными камерами для нагрева или охлаждения испытуемых образцов, или на машинах, специально предназначенных для этих целей.

Форма и размеры образца приведены на рисунке 1.17. Для испытания необходимо брать не менее пяти образцов.

Рисунок 1.17. Форма и размеры образцов.

Подготовленный для испытания образец устанавливают в укрепленное на машине приспособление. Испытание проводят постепенным нарастанием нагрузки до разрушения образца. Скорость движения зажима машины должна быть 10 мм/мин. Допускается проведение испытаний при скорости движения нагружающего зажима до 20 мм/мин [11].

Фиксируют наибольшую нагрузку, достигнутую при испытании.

Предел прочности клеевого соединения при отрыве (отр) в Па вычисляют по формуле:

, (1.26)

где Р - разрушающая нагрузка в Н;

F - площадь склеивания в м2, вычисляемая с точностью до 0,05 м2 по формуле:

, (1.27)

где d - наименьший диаметр образца в м.

Предел прочности при отрыве вычисляют до третьей значащей цифры.

По результатам испытаний вычисляют среднее арифметическое значение предела прочности:

, (1.28)

где n - число испытанных образцов;

i отр - значения пределов прочности образцов.

ГОСТ 17317-88 Кожа искусственная. Метод определения прочности связи между слоями [12]. Стандарт распространяется на искусственную и синтетическую кожу для обуви, одежды, галантереи, технического назначения, состоящую из нескольких слоев, и на обувные дублированные и триплированные материалы и устанавливает метод определения прочности связи между слоями. Сущность метода заключается в расслаивании пробы и определении нагрузки, необходимой для отделения испытуемых слоев друг от друга.

От каждого отобранного для испытаний рулона по всей его ширине отрезают точечную пробу длиной (300±10) мм.

Для проведения испытаний из отобранной точечной пробы на расстоянии не менее 100 мм от кромки вырезают в форме полоски элементарные пробы.

Длина элементарной пробы должна быть (150±2) мм, ширина (20±1) или (50±1) мм.

Количество, но не менее трех в каждом выбранном направлении, ширина и направление вырезания проб должно быть указано в нормативно-технической документации на конкретную продукцию.

Общее количество вырезаемых проб (Л) для определения прочности связи между каждой парой слоев вычисляют по формуле

N--n(c-- 1), (1.29)

где n -- количество проб, отбираемое для определения прочности связи между слоями материала в одном направлении;

с -- количество слоев в материале.

Для проведения испытания применяется разрывная машина, обеспечивающая измерение нагрузки с относительной погрешностью ± 1 % и скорость перемещения подвижного зажима (300±10) мм/мин.

Каждую пробу по длине размечают на участки: первый -- (50±1) мм, второй-- (80±1) мм. Первый участок предварительно расслаивают вручную.

Первоначальное расстояние между зажимами устанавливают -- (50±5) мм. Пробы закрепляют в зажимы разрывной машины: в не подвижный (верхний) зажим -- основу или слой с меньшим удлинением, в подвижный (нижний) -- покрытие или слой (слон) с большим удлинением. Расслаивание пробы проводят до конца второго участка. При испытании определяют не менее десяти значений нагрузки по шкале нагрузок или по диаграмме "нагрузка -- перемещение подвижного зажима" (рисунок 1.18).

Рисунок 1.18 - Диаграмма расслоения

Прочность связи между слоями пробы (X) Н/мм вычисляют по формуле:

, (1.30)

где Р -- средняя нагрузка расслаивания пробы, Н;

В-- номинальная ширина пробы, мм

Среднюю нагрузку расслаивания пробы (Р) определяют:

- из десяти показаний шкалы нагрузок разрывной машины, снятых через каждые 10 мм шкалы удлинения;

- если записывается диаграмма расслаивания, участок оси абсцисс диаграммы делят на 10 частей и определяют десять значений нагрузки. Начальный участок на диаграмме, где отмечено нарастание нагрузки при расслаивании, не учитывают [12].

ГОСТ 30548-97 Полотна нетканые (подоснова) для линолеума. Методы испытаний [13]. Стандарт распространяется на нетканые иглопробивные, нитепрошивные, холстопрошивные, клееные, термоскрепленные и комбинированные полотна для линолеума (подоснову) и устанавливает методы определения ряда показателей, в т.ч. прочности при расслаивании.

В качестве средства испытания используется: машина разрывная, обеспечивающая: величину силы, измеряемой маятниковым силоизмерителем в пределах от 20 до 85 % предельного значения шкалы; измерение силы инерционным силоизмерителем с погрешностью не более ±1 % измеряемой величины; постоянную скорость перемещения подвижного захвата (100±10) мм/мин.

От каждого рулона, удовлетворяющего требованиям к внешнему виду и линейным размерам, на расстоянии не менее 1,5 м от конца полотна по всей его ширине отрезают острыми ножницами точечные пробы в виде отрезков площадью не менее 0,6 м2. Прочность при расслаивании полотна в рулоне определяют на элементарных пробах размерами [(15х200)±2] мм, вырезанных по пять из одной точечной пробы в продольном и поперечном направлениях по всей ширине полотна в шахматном порядке.

Измеряют ширину b1, каждой элементарной пробы. По длине пробы размечают четыре участка в соответствии с рисунком 1.19.

Рисунок 1.19 - Размеченные пробы

На третьем участке, являющимся рабочим, отмечают десять точек, расположенных на расстоянии (10±2) мм одна от другой. Расслаивают вручную первый и второй участки элементарной пробы. Свободные концы элементарной пробы заправляют в зажимы разрывной машины и производят расслаивание до конца третьего участка.

Значение силы при расслаивании каждой элементарной пробы снимают со шкалы прибора по 10 точкам последовательного расслаивания третьего участка.

Прочность при расслаивании Р0, сН/см, вычисляют по формуле:

, (1.31)

где b1 -- ширина элементарной пробы, см;

Р -- сила, сН, вычисляемая по формуле

, (1.32)

где Рi -- сила в i-й точке расслаивания, сН.

За величину прочности при расслаивании полотна в рулоне принимают среднеарифметическое значение результатов испытания элементарных проб соответственно в продольном и поперечном направлениях. Результат округляют до 1 сН/см [13].

ГОСТ 30019.3-93 Застежка текстильная. Метод определения прочности расслаивания [14]. Стандарт распространяется на текстильную застежку и устанавливает метод определения прочности расслаивания. Сущность метода заключается в измерении усилия расслаивания застежки и вычислении удельного усилия расслаивания.

Для проведения испытания применяют разрывную машину с погрешностью измерения не более 0,2 Н и скоростью движения нижнего зажима -- (100±10) мм/мин.

Элементарную пробу заправляют в зажимы разрывной машин (рисунок 1.20) по все ширине симметрично нулевой разметки зажима. Свободные участки петельной и крючковой лент заправляют соответственно в верхний и нижний зажимы. Элементарную пробу подвергают расслаиванию на участке длиной (5,0±0,1) см.

Усилие расслаивания каждой элементарной пробы Q, в Н, определяется:

На разрывной машине, снабженной устройством, регистрирующим работу расслаивания вычисляют по формуле:

, (1.33)

где Аj--средняя работа расслаивания, Н·см;

L -- длина участка элементарной пробы, подвергающегося расслаиванию, равная 5.0 см.

На разрывной машине, снабженной устройством для записи диаграммы расслаивания (рисунок 1.21), вычисляют по формуле:

, (1.34)

где Qi - i-тое значение усилия по диаграмме расслаивания или снятое по шкале нагрузок, Н, одной элементарной пробы;

n - число точек на диаграмме расслаивания, для которых определяется значение усилия, или показаний, снятых со шкалы нагрузок.

1 - верхний зажим, 2 - петельная лента, 3 - крючковая лента, 4 - нижний зажим

Рисунок 1.20 - Заправка элементарной пробы в зажимы разрывной машины

Рисунок 1.21 - Диаграмма расслаивания

Удельное усилие расслаивания каждой элементарной пробы (Рр), Н/см, определяют по формуле:

, (1.35)

где b -- ширина рабочей части застежки, ем, определяемая по ГОСТ 30019.4

ГОСТ 28832-90 Материалы прокладочные с термоклеевым покрытием. Метод определения прочности склеивания [15]. Стандарт распространяется на прокладочные материалы с дискретным или сплошным термопластическим полимерным покрытием, предназначенные для швейных изделий, и устанавливает метод определения прочности склеивания прокладочного материала с контрольным материалом. Сущность метода заключается в определении нагрузки при расслаивании склейки, полученной термосклеиванием прокладочного и контрольного материала при заданных условиях температуры, давления, увлажнения и времени термосклеивания.

Порядок отбора и количество точечных проб установлено в технических нормативных правовых актах на прокладочные материалы, но число проб не должно быть меньше четырех. Допускается ширину пробы доводить до 30 мм удалением нитей по длине пробы с обеих сторон.

Из контрольного материала на расстоянии не менее 50 мм от кромки в продольном направлении вырезают две полоски: одну - для термосклеивания с прокладочным материалом длиной (150±2) мм, шириной (35±1) мм; вторую - для увлажнения в случае использования при испытании режима термосклеивания с увлажнением длиной 78-79 мм, шириной (30±1) мм. Количество указанных полосок контрольного материала должно соответствовать количеству проб.

На пробах прокладочного материала от края отмечают участок, равный (40±1) мм, не подлежащий термосклеиванию.

Перед термосклеиванием пробы и полоски контрольного материала выдерживают в лабораторных условиях не менее 16 часов и кондиционируют не менее 3 часов.

Пробу прокладочного материала совмещают со стороны термопластичного полимерного покрытия с лицевой стороной полоски контрольного материала по отметкам середины ширины и при достижении заданной температуры накладывают на матрицу пресс-формы (на нижнюю часть пресса). При режиме термосклеивания с увлажнением непосредственно перед размещением элементарной пробы с контрольным материалом в пресс-форме (в прессе) на нее накладывают лицевой стороной увлажненную полоску. Полоску, предназначенную для увлажнения, используют сразу после ее погружение в дистиллированную воду и свободного стекания капель воды. Включают разрывную машину, смыкают пуансон с матрицей и нагружают пресс-форму до заданной нагрузки (P') в Н (кгс), значение которой вычисляется по формуле:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9