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哪些因素会影响90度剥离力试验机的测试结果?

文章出处:公司动态 责任编辑:东莞市美高仪器有限公司 发表时间:2025-07-18
  ​90度剥离力试验机主要用于测试胶带、不干胶、薄膜、复合膜等材料的剥离强度(即材料从被粘物表面剥离时所需的力),其测试结果的准确性直接影响对材料粘结性能的判断。影响测试结果的因素较多,可从设备本身、试样状态、测试操作、环境条件四个维度分析:
​90度剥离力试验机
一、设备本身因素
设备的机械性能和校准状态是测试结果的基础保障,任何部件异常都可能导致数据偏差。
牵引速度稳定性
测试标准(如 GB/T 2792、ASTM D3359)对剥离速度有明确规定(常见 50mm/min、300mm/min 等)。若设备电机转速不稳定、传动机构(如丝杆、导轨)存在卡顿或间隙,会导致实际牵引速度与设定值不一致:
速度过快:可能因瞬间拉力过大,使测试值偏高;
速度过慢:可能因剥离过程中粘结层逐渐松弛,使测试值偏低。
力值传感器精度
传感器是检测剥离力的核心部件,若存在以下问题会直接影响结果:
未定期校准:传感器长期使用后会出现零点漂移或线性误差,导致力值测量不准(需按标准周期校准,通常每年 1 次);
量程不匹配:测试力值远低于传感器量程(如用 100N 传感器测 1N 以下剥离力),会因精度不足导致数据波动;反之,力值超过量程可能损坏传感器。
试样夹持与角度控制
90 度剥离的核心是保持剥离过程中 “试样剥离面与牵引方向始终垂直(90°±5°)”,若设备结构设计不合理,会破坏角度稳定性:
夹持装置松动:被粘物(如钢板、薄膜)固定不牢,测试中发生位移或倾斜,导致剥离角度偏离 90 度;
牵引臂刚性不足:牵引过程中牵引臂弯曲,使实际剥离角度变大或变小(如变成 80° 或 100°),角度偏差 10° 以上可能导致测试值偏差 10%-20%。
设备运行平稳性
若设备机身振动(如放置不水平、地脚松动)、传动部件(如齿轮、皮带)磨损产生异响或顿挫,会导致剥离力曲线出现无规律波动,最终计算的 “平均剥离力” 偏差增大。
二、试样状态因素
试样的制备和预处理直接决定了测试的 “初始条件一致性”,是结果重复性的关键。
试样尺寸与粘结质量
尺寸偏差:按标准要求,试样宽度通常为 25mm(或 15mm、50mm),若裁剪时宽度不均(如局部窄于标准 1-2mm),会导致剥离力集中在窄处,测试值偏低;边缘毛糙还可能引发 “撕裂” 而非 “剥离”,产生异常峰值。
粘结缺陷:试样粘结过程中若存在气泡、褶皱、局部未压实,或粘结面积不足(如实际粘结宽度小于试样宽度),会导致剥离力分布不均,测试值波动大(可能忽高忽低)。
试样预处理与老化
材料的粘结性能受储存和预处理影响显著:
环境预处理不足:若试样刚从低温 / 高温环境取出(如冷藏后的胶带),未在标准环境(通常 23℃±2℃、50%±5% RH)中平衡 24 小时,粘结层状态不稳定,会导致测试值偏差;
老化或污染:试样表面沾染油污、灰尘,或粘结后存放时间过长(超过保质期),粘结力自然衰减,会使测试值低于实际新品性能。
被粘物表面状态
被粘物(如金属板、塑料膜)的表面粗糙度、清洁度直接影响粘结强度:
粗糙度不一致:同一批测试中,部分被粘物表面打磨过、部分未打磨,会导致粘结力差异(如光滑表面粘结力低于粗糙表面);
残留杂质:被粘物表面有前次测试残留的胶层、水渍,会降低新试样的粘结效果,使剥离力偏低。
三、测试操作因素
操作人员的规范性对结果重复性影响极大,即使设备和试样合格,操作不当也会导致数据失真。
试样安装与对中
夹持对中偏差:若试样(如胶带)夹持时未与牵引方向对齐,出现左右偏移,剥离过程中会产生侧向力,导致剥离角度偏离 90 度,同时力值测量偏大(侧向力被计入剥离力)。
初始剥离端处理:测试前需将试样一端预剥离 10-20mm(便于夹持),若预剥离时用力过大或方向歪斜,会破坏粘结层,导致初始阶段剥离力异常(需舍弃初始段数据,仅取中间稳定段计算)。
测试过程中的干预
手动辅助剥离:若试样难以剥离,操作人员用手辅助撕扯,会引入额外外力,导致测试值偏高;
过早停止测试:未按标准要求剥离至终点(如仅剥离一半就停止),会因未采集完整数据导致平均力计算偏差。
数据采集与计算方法
剥离力通常取 “稳定剥离阶段的平均力”,若数据处理不当会影响结果:
未剔除异常值:剥离过程中因试样边缘撕裂、气泡破裂产生的瞬时峰值(非稳定剥离力)未剔除,会使平均值偏高;
采样频率不足:设备数据采样频率过低(如每秒采样 10 次),无法捕捉剥离力的细微变化,可能遗漏真实峰值或谷值。
四、环境条件因素
环境温湿度、洁净度会通过影响材料物理性能(如粘结层粘度、基材韧性)间接改变剥离力。
温度影响
粘结剂(如压敏胶)的粘度随温度变化显著:
温度过高(如超过 30℃):粘结剂软化,分子流动性增强,粘结力降低,剥离力偏小;
温度过低(如低于 15℃):粘结剂变硬,剥离时需克服更大的内聚力,剥离力偏大。
注:多数标准要求在 23℃±2℃环境中测试,特殊材料需按其使用环境调整(如高温胶带需在 60℃或 80℃下测试)。
湿度影响
对亲水材料(如纸质基材、水溶性胶)影响较大:
湿度过高(如超过 60% RH):基材吸水膨胀,或胶层吸潮软化,可能导致剥离力下降;
湿度过低(如低于 40% RH):基材干燥变脆,剥离时易发生基材断裂(而非胶层剥离),产生 “撕裂力” 而非真实剥离力。
环境洁净度
若测试环境中有灰尘、纤维,可能附着在试样表面或夹持装置上:
灰尘落在粘结面:测试前未清理,会导致局部粘结失效,剥离力波动;
纤维缠绕传动部件:影响设备运行平稳性,间接导致速度或力值异常。

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