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浸胶帆布静态粘合力测试影响因素分析

2021-07-23汤小翠

橡胶科技 2021年12期
关键词:帆布胶料试样

邵 静,耿 娟,汤小翠,董 飞

(江苏太极实业新材料有限公司,江苏 扬州 225006)

浸胶帆布是橡胶输送带的骨架材料,不仅需要具备高强度、高伸长率、优良的耐热性、长使用寿命等特点,还需要具有优异的粘合性能[1-5]。浸胶帆布粘合性能的检测过程复杂,结果的影响因素多。本工作主要对浸胶帆布静态粘合力测试过程中的影响因素进行分析。

1 实验

浸胶帆布生产厂家进行产品质量检测和输送带厂家进行原料入厂验收时,通常参照GB/T 31334.1—2015《浸胶帆布试验方法 第1部分:粘合强度》中6.2和6.3.1的规定分别进行取样和粘合试样制备。本工作研究操作过程中试样切割、胶片厚度、测试胶料、模坯制作、光照、冷却方式以及拉伸角度和速率等对浸胶帆布静态粘合力测试结果的影响。所有试验均在GB/T 6529—2008规定的标准大气环境[温度为(20±2) ℃,湿度为(65%±4%)]下完成。

2 结果与讨论

2.1 试样切割

GB/T 31334.1—2015 中规定试样宽度为(25.0±0.5) mm,长度为200 mm。在切割试样时,人工切割会出现歪斜、边部毛刺等现象,影响测试结果。通过定制专用切刀模具、在专用设备上一次成型试样可消除人工操作的不利影响。

2.2 胶片厚度

由于输送带厂家产品的系列化和个性化,品种规格越来越多。一般200型以下浸胶帆布使用8 mm厚度模具,200型以上使用9 mm厚度模具,400型以上选择其他厚度模具。中间胶厚度变化对浸胶帆布粘合力和覆胶率测试结果的影响见表1。

表1 不同中间胶厚度浸胶帆布粘合性能测试结果

由表1可知,随着中间胶厚度的增大,浸胶帆布粘合力测定结果增大,覆胶率均较好。因此应根据浸胶帆布的型号和厚度规定对应的模具和中间胶厚度,以减小对粘合力测定结果的影响。

2.3 测试胶料

胶料配方对浸胶帆布的粘合性能影响较大,帆布生产厂家通常固定一种配方胶料用于粘合力测试。新客户开发时需要按客户提供胶料以及硫化条件进行测试比较,考察浸胶帆布与客户提供胶料的匹配性,必要时根据粘合力测试结果的差异进行调整。

测试胶料应保存在冷藏室中(最长保存时间为2.5个月),使用时取出炼制后在测试环境中平衡一段时间。炼好的胶料在空气中裸露放置一段时间后粘合力会下降,因此在炼好的胶料表面覆盖一层隔离膜,并控制在24 h内用完。

2.4 模坯制作

模坯制作过程中检验人员不可使用油性护肤类产品,以避免与样品直接接触导致污染、降低粘合效果。同时模坯制作时应选用无油墨、无污染的耐高温隔离纸且放置在测试环境中。

2.5 光照

浸胶帆布裸露在日光灯或自然光的条件下,紫外线、臭氧的辐射会影响粘合性能。

将不同浸胶帆布垂直置于日光灯下2 m处,每隔24 h跟踪测试其粘合性能,结果如表2所示。

表2 日光灯照射时间对浸胶帆布粘合性能的影响

由表2可知,EP帆布在光照下粘合力下降最严重,NN帆布粘合力受光照影响最小。因此样品放置过程中需要用黑色塑料袋包装防护,以减小光照对其粘合性能的影响。

2.6 冷却方式

硫化后试样的冷却方式对粘合力也有影响。选取不同规格试样,分别放置于冰箱(-25 ℃)和纯水(室温)中冷却1 h后进行粘合力测试,结果见表3。

由表3可知,纯水冷却EE帆布试样的覆胶率比冰箱冷却试样大幅下降,其他两种规格帆布试样受冷却方式的影响不大。目前造成此情况的机理尚未完全明确,初步推测可能为部分游离状态的水通过裁切边渗入纤维内部,对EE帆布的粘合性能产生负面影响。

表3 不同冷却方式下浸胶帆布粘合性能测试结果

2.7 拉伸角度

标准中规定试样上下胶片夹持角度为180°,且垂直于末端未拉开胶片部分,而实际操作中由于夹持张力波动、上下盖胶厚度偏差、夹持模具打滑等因素,拉伸角度可能存在一定偏差,直接影响剥离面两侧覆胶量从而影响最终测定结果,一般是拉伸角度小的一面覆胶量小。因此如果测试时出现拉伸角度偏差,需要对样品夹持角进行调整后重新测试。

2.8 拉伸速率

标准要求拉力试验机动夹持器的移动速率为(100±10) mm·min-1,实际测试中有部分厂家为追求测试效率会提高拉伸速率。选取NN300,EE300,EP300帆布用同一模板压制的3个试样进行100,200,300 mm·min-1拉伸速率下的测试,其粘合性能测试结果如表4所示。

表4 不同拉伸速率下浸胶帆布粘合性能测试结果

由表4可知,EP帆布试样在不同拉伸速率下的粘合性能测试结果略有差别,其他两种规格帆布试样变化不大。为了减少贸易争议,目前国家标准统一要求拉力试验机动夹持器的移动速率为(100±10) mm·min-1。

2.9 其他

浸胶帆布规格多、结构复杂,不同结构设计对其粘合性能也有影响。为消除不良影响,建议在遇到以下情况时重新制作试样进行复测。

(1)经密度低,经纱边易松散,同时橡胶粘性较大,拉伸完成后一侧边纱部分区域被拉到对面侧,如图1(a)所示,此时的粘合力低于实际值,应进行复测。复测前可用刀片将中间胶两侧适当切开一定深度,利用附着在布上的橡胶将边侧经纱固定住再进行拉伸试验,同时检测结果必须根据试样切割后的有效宽度重新进行换算。

(2)试样中存在油经线,如图1(b)所示,此时的粘合力略低于实际值,也应进行复测。

(3)部分厚型帆布试样切割后易造成边部经线紊乱的现象,如图1(c)所示,此时也应进行复测。也可采用略宽的试样进行测试以减小误差范围,最终数据也必须根据试样切割后的有效宽度重新进行换算。

图1 不同情况下的剥离试样

3 结论

结合浸胶帆布粘合试样制备过程对浸胶帆布静态粘合力的影响进行了一系列探讨,同时对检测过程中易出现的干扰因素进行了归纳。结果表明,试样采用专用切刀一次成型,备测试样放置在黑色塑料袋中避光保存,测试胶料也应明确存放条件和使用周期。在模坯准备过程中按照帆布的规格型号选用合适的胶片厚度和模具,制样过程中减少油性物质的污染,采用无油墨、无污染的耐高温隔离纸。试样制备必须规范冷却方式。拉伸测试应严格按照国家标准规定的拉伸角度和速率,规范操作方法,发现问题及时做出调整。以上措施可提高浸胶帆布静态粘合力测试结果的准确性。

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