双组分聚氨酯胶粘剂拉伸及剪切强度试验方法

双组分聚氨酯胶粘剂拉伸及剪切强度试验方法

双组分聚氨酯胶粘剂是一种重要的建筑材料，其拉伸及剪切强度是评价其性能的重要指标。本文详细介绍了双组分聚氨酯胶粘剂的拉伸及剪切强度试验方法，包括试验条件、设备及材料要求，以及具体的试验步骤和计算方法。

试验条件、设备及材料

试验条件

测试前，试验材料及器具应在(23±2)℃、相对湿度(50±5)%环境中放置不少于24h。除特殊说明外，所有性能试验应在该试验环境下进行。

试验设备

1. 万能试验机应符合现行行业标准《陶瓷砖胶粘剂》JC/T547的规定，测量精度不应大于±1%；
2. 恒温鼓风干燥箱：温度范围（0～200）℃，精度±2℃；
3. 拉拔接头应为边长为40mm×40mm的正方形金属块，厚度不应小于10mm；
4. 剪切粘结强度试验夹具应符合现行行业标准《陶瓷砖胶粘剂》JC/T547的规定。

试验材料

1. 陶瓷砖应为符合现行国家标准《陶瓷砖》GB/T4100附录L中B类干压陶瓷砖的规定；
2. 蒸压加气混凝土板基底试件规格尺寸宜为600mm×240mm，厚度宜为100mm，试件表面应清洁、干净，无污垢、灰尘等杂物及表面疏松层；
3. 蒸压加气混凝土板基底试件强度等级不应小于A5.0，其表面拉伸强度的平均值不应小于0.50MPa。

拉伸粘结强度试验方法

试件制备

1. 聚氨酯胶粘剂应搖晃混勻并进行胶枪试喷，试喷时喷出的胶粘剂不应用于制样制备；
2. 胶枪管口应距离蒸压加气混凝土板基底试件表面约10mm，胶粘剂应连续不间断的喷于试件表面，喷涂覆盖尺寸应大于40mm×40mm；
3. 拉拔接头应在胶粘剂的可操作时间内粘结，粘接后拉拔接头上应放置(1000±50)g的压块，压块面积不应小于拉拔接头面积；
4. 拉拔接头不应少于6个，拉拔接头距离蒸压加气混凝土板基底边缘及相邻拉拔接头间距不应小于50mnm（图A.2.1）；
5. 试件在试验条件下放置72h后，移除压块，将试件四周挤出的胶粘剂切除。

图A.2.1 粘结位置示意图

试验过程

拉拔接头与万能试验机宜采用球铰活动连接方式，拉伸速度应为以(5±1)mm/mim，破坏模式和拉伸荷载值记录应符合现行行业标准《陶瓷砖胶粘剂》JC/T547的规定。

结果计算

拉伸粘结强度应按下式计算，试验结果应取6个试验值的算术平均值，精确至0.01MPa。当单个试件的试验值与平均值之差大于20%时，应逐次剔除偏差最大的试验值，直至各试验值与平均值之差不超过20%。当剩余试验值少于4个时，应重新制备试件进行试验。
$$
R=\frac{F}{A}
$$
式中：

• $R$—拉伸粘结强度，单位为兆帕，MPa；
• $F$—试件破坏荷载，单位为牛顿，N；
• $A$—粘结面积，单位为平方毫米，mm2。

剪切粘结强度试验方法

试件制备

1. 在试验用陶瓷砖上刻划参照线（图A.3.1）；
2. 聚氨酯胶粘剂应搖晃混勻并进行胶枪试喷，试喷时喷出的胶粘剂不应用于制样制备；
3. 胶枪管口应距离蒸压加气混凝土板基底试件表面、参照线约10mm，胶粘剂应分三次平行参照线喷于试件表面，喷时应连续不间断，每条胶粘剂宽度约20mm，胶条之间应无空隙且不应互相覆盖；
4. 在胶粘剂规定的可操作时间内，放置另一块试验用陶瓷砖，两陶瓷砖间应错位20mm且边缘平行；
5. 将质量为(2000±15)g的压块放在试件上3min，压块面积不应小于陶瓷砖重叠部分的面积；
6. 试件在试验条件下放置72h后，移除压块，将试件四周挤出的胶粘剂切除；
7. 试件数量应各为6个。

图A.3.1 剪切试件成型示意图

试验条件

试验应在下列四种试样状态下进行：

1. 在试验条件下养护72h；
2. 在试验条件下养护72h后，完全浸没于(23+2)℃的水中，浸泡7d，取出后擦干表面水渍；
3. 在试验条件下养护72h后，(70+2)℃的烘箱中放置7d，取出后在试验条件下养护24h；
4. 在试验条件下养护72h后，完全浸没于(23+2)℃的水中，浸泡7d，取出后擦干表面水渍，进行15次冻融循环，冻融循环后将试件置于试验条件下养护4h。

冻融循环条件为：

1. 将试件在2h+20min内降温至(-15±3)℃；
2. 试件在(-15±3)℃条件下保持2h±20min；
3. 将低温条件下的试件取出，浸入(23±2)℃的水中，升温至(15±3)℃；
4. 试件在(15±3)℃条件下保持2h。

试验过程

试验过程应符合现行行业标准《陶瓷砖胶粘剂》JC/T547的规定。

结果计算

剪切粘结强度应按下式计算，试验结果应取6个试验值的算术平均值，精确至0.01MPa。当单个试件的试验值与平均值之差大于20%时，应逐次剔除偏差最大的试验值，直至各试验值与平均值之差不超过20%。当剩余试验值少于4个时，应重新制备试件进行试验。
$$
L=\frac{P}{S}
$$
式中：

• $L$—剪切粘结强度，单位为兆帕，MPa；
• $P$—试件破坏荷载，单位为牛顿，N；
• $S$—受剪面积，为8000平方毫米，mm2。

180°剥离强度性试验方法

试样制备

试样尺寸应按现行国家标准《胶粘剂180°剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料》GB/T2790的要求制备。当样品自粘部分宽度不满足标准要求时，以实际宽度尺寸制样，数量应为3个，按生产商提供的说明书规定和施工方法进行制备。刚性被粘基板分为水泥板、塑料板、木板、铝合金板四种基板，基板表面应光滑、干净、平整。具体基板应符合以下规定：

1. 水泥板基材应符合现行行业标准《外墙用非承重纤维增强水泥板》JG/T396中外墙用无涂装纤维增强水泥板的要求；
2. 塑料板基材应符合现行国家标准《门、窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材》GB/T8814中规定的基材材料的要求；
3. 铝合金板基材应符合现行国家标准《铝合金建筑型材第1部分：基材》GB/T5237.1中规定的牌号和状态的要求；
4. 木板基材应符合现行国家标准《木门窗》GB/T29498中附录A.1木材的要求。

养护和状态调节

1. 双组份涂胶试样，养护时间应为7d；
2. 自粘胶试样，养护时间应为1d；
3. 标准养护条件和状态调节环境条件应为温度（23±2）℃，相对湿度（50±5）%。

试验设备

试验所用仪器设备应符合现行国家标准《胶粘剂180°剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料》GB/T2790的规定。

试验步骤

1. 原强度应按现行国家标准《胶粘剂180°剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料》GB/T2790执行；
2. 耐水强度应将试样浸水48h，到期试样从水中取出并擦拭表面水分，状态调节7d；
3. 老化强度应将试样放入高低温交变湿热试验箱中进行湿热冷冻循环30次，取出后状态调节2d。

湿热冷冻循环条件

湿热冷冻循环条件应按下列规定进行：

1. 11h内升温至温度（70±5）℃、相对湿度（50±5）%；
2. 在（70±5）℃、相对湿度（50±5）%条件下保持2h；
3. 11h内降温至温度（-15±5）℃、相对湿度（50±5）%；
4. 在（-15±5）℃、相对湿度（50±5）%条件下保持2h。