漲知識 | 膠黏劑小知識 - 斷裂伸長率
斷裂伸長率是什么？
斷裂伸長率是黏合劑性能測試中的一個關鍵力學指標，用于評估黏合劑材料在受到拉伸力作用時，能夠承受的最大形變能力。它反映了材料在斷裂前能夠拉伸的程度，通常以百分比表示。斷裂伸長率的高低直接關系到黏合劑的柔韌性、抗形變能力以及適用場景。
1. 斷裂伸長率的定義
斷裂伸長率是指黏合劑材料在拉伸試驗中，從初始長度到斷裂時長度增加的百分比。它通過測量材料在斷裂前的最大伸長量來評估其延展性和韌性。
計算公式：
斷裂伸長率（%） = [(斷裂時的長度 - 原始長度) / 原始長度] × 100%
示例：
假設一種黏合劑的原始長度為 100 mm，在拉伸試驗中斷裂時的長度為 150 mm，則其斷裂伸長率為：
[(150 - 100) / 100] × 100% = 50%
2. 斷裂伸長率的意義
斷裂伸長率是黏合劑性能的重要指標，具有以下意義：
（1）評估柔韌性
· 斷裂伸長率越高，說明黏合劑的柔韌性越好，能夠承受更大的形變而不易斷裂。
· 高斷裂伸長率的黏合劑適用于需要承受動態應力或形變的場景，例如柔性材料（如橡膠、塑料、紡織品等）的黏接。
（2）判斷耐久性
· 高斷裂伸長率通常意味著黏合劑具有更好的抗疲勞性和耐久性，能夠在長期應力變化或振動環境中保持性能穩定。
· 例如，在汽車、航空航天等領域，黏合劑需要承受持續的振動和形變，高斷裂伸長率是確保其長期可靠性的關鍵。
（3）適用場景選擇
· 對于剛性材料（如金屬、陶瓷等）的黏接，斷裂伸長率可能不是關鍵指標，黏合劑的強度和剛性更為重要。
· 對于彈性材料或需要承受形變的黏接場景，高斷裂伸長率的黏合劑更為適用。
3. 斷裂伸長率的測試方法
· 斷裂伸長率通常通過拉伸試驗來測定，具體步驟如下：
（1）樣品制備
· 將黏合劑制成標準尺寸的試樣，通常為啞鈴形或條狀。
· 確保試樣的厚度和寬度均勻，以避免測試結果的偏差。
（2）拉伸試驗
· 使用拉力試驗機對試樣進行拉伸，以恒定速度施加拉力。
· 記錄試樣在拉伸過程中的應力-應變曲線，直至試樣斷裂。
（3）數據記錄
· 測量試樣的原始長度（L₀）和斷裂時的長度（L₁）。
· 根據公式計算斷裂伸長率。
4. 影響斷裂伸長率的因素
斷裂伸長率受多種因素影響，包括黏合劑的化學成分、分子結構、填料類型以及加工工藝等。
（1）化學成分
不同化學成分的黏合劑具有不同的斷裂伸長率。例如，聚氨酯膠通常具有較高的斷裂伸長率，而環氧樹脂膠的斷裂伸長率較低。
（2）分子結構
線性分子結構的黏合劑通常具有較高的斷裂伸長率，而交聯密度高的黏合劑則可能表現出較低的斷裂伸長率。
（3）填料類型
添加柔性填料（如橡膠顆粒）可以提高黏合劑的斷裂伸長率，而剛性填料（如玻璃纖維）可能會降低斷裂伸長率。
（4）加工工藝
加工溫度、固化時間等工藝參數也會影響斷裂伸長率。例如，過高的固化溫度可能導致黏合劑變脆，從而降低斷裂伸長率。
5. 斷裂伸長率的應用場景
斷裂伸長率是選擇黏合劑的重要依據，具體應用場景包括：
（1）柔性材料黏接
例如橡膠、塑料、紡織品等材料的黏接，需要高斷裂伸長率的黏合劑以適應材料的形變。
（2）動態應力環境
例如汽車、航空航天、軌道交通等領域，黏合劑需要承受持續的振動和形變，高斷裂伸長率是確保其可靠性的關鍵。
（3）低溫環境
在低溫環境下，材料容易變脆，高斷裂伸長率的黏合劑能夠更好地適應低溫形變。
6. 斷裂伸長率與其他性能的關系
斷裂伸長率通常與黏合劑的其他力學性能（如拉伸強度、彈性模量等）相互關聯：
· 高斷裂伸長率通常伴隨著較低的拉伸強度和彈性模量，表明材料更柔軟、延展性更好。
· 低斷裂伸長率通常伴隨著較高的拉伸強度和彈性模量，表明材料更剛性、脆性更大。
總結
斷裂伸長率是衡量黏合劑柔韌性、延展性和抗形變能力的重要參數。通過測試斷裂伸長率，可以更好地了解黏合劑的性能特點，從而選擇適合特定應用場景的產品。對于需要承受動態應力或形變的場景，高斷裂伸長率的黏合劑是理想選擇；而對于剛性材料的黏接，斷裂伸長率可能不是關鍵指標。在實際應用中，結合斷裂伸長率與其他力學性能指標，可以更全面地評估黏合劑的適用性。
