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1、(10)申请公布号 CN 103900955 A (43)申请公布日 2014.07.02 CN 103900955 A (21)申请号 201410150594.4 (22)申请日 2014.04.11 G01N 19/04(2006.01) (71)申请人 河北工业大学 地址 300401 天津市北辰区双口镇西平道 5340 号 (72)发明人 汤庆国 王菲 梁金生 王娟 关雪阳 刘晓冬 (74)专利代理机构 天津翰林知识产权代理事务 所 ( 普通合伙 ) 12210 代理人 李济群 (54) 发明名称 一种胶粘剂初粘度定量测试装置及测试方法 (57) 摘要 本发明涉及一种胶粘剂初粘度定量。
2、测试装置 及测试方法， 其特征在于该装置包括两个形状结 构相同的卡槽， 所述卡槽包括槽体和与之在对称 线处连接的拉柄， 所述槽体包括试件腔、 卡槽长边 和卡槽短边， 试件腔的内壁具有沿拉伸方向控制 住测试件的形状 ； 所述拉柄的非连接端设有与拉 伸机测试夹具相连接的固定槽。该测试方法采用 上述测试装置可定量地检测出胶粘剂的初粘度， 可用于各种高粘度物质、 中等粘度物质在内的各 种胶粘剂的初粘度测试， 检测精度高、 重复性好及 可实现标准化操作。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 。
3、说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103900955 A CN 103900955 A 1/1 页 2 1. 一种胶粘剂初粘度定量测试装置， 其特征在于该装置包括两个形状结构相同的卡 槽， 所述卡槽包括槽体和与之在对称线处连接的拉柄， 所述槽体包括试件腔、 卡槽长边和卡 槽短边， 试件腔的内壁具有沿拉伸方向控制住测试件的形状 ； 所述拉柄的非连接端设有与 拉伸机测试夹具相连接的固定槽。 2. 根据权利要求 1 所述的胶粘剂初粘度定量测试装置， 其特征在于所述槽体为燕尾形 结构或 T 形槽结构。 3. 根据权利要求 2 所述的胶粘剂初粘度定量测试装置， 其特征在于所述槽体为燕尾形 。
4、结构， 试件腔为等腰梯形与矩形的组合形状， 所述等腰梯形的底角为 120-150。 4. 根据权利要求 3 所述的胶粘剂初粘度定量测试装置， 其特征在于所述等腰梯形的底 角为 135。 5. 根据权利要求 3 所述的胶粘剂初粘度定量测试装置， 其特征在于卡槽短边的长度为 20-40mm， 卡槽长边比卡槽短边长 8mm， 槽体边缘的厚度为 2.5-3.5mm， 所述等腰梯形的高度 与矩形的宽度之比为1:0.4-2.0 ； 所述拉柄长度为25-35mm， 宽度为15-25mm， 厚度为2-5mm ； 在距拉柄顶端 3-6mm 处设有固定槽， 固定槽的宽为 1-3mm， 深度为 0.1-0.5mm。。
5、 6. 根据权利要求 1-5 任一所述的胶粘剂初粘度定量测试装置， 其特征在于所述卡槽由 合金板经机加工制成， 所述合金板的材料为合金钢、 铜合金或铝合金。 7. 一种胶粘剂初粘度定量测试方法， 其特征在于该方法采用权利要求 6 所述的胶粘剂 初粘度定量测试装置和下述测试工艺步骤 ： （1） 测试件制备通过机加工制成尺寸规格与所述试件腔完全配套的测试件 ； （2） 测试件准备在每组测试件的顶部涂刷适量的待测胶液， 陈化预定时间后， 将两个相 同尺寸规格测试件的顶部对齐粘合为一体， 形成待测胶层， 然后分别装入槽体的试件腔中， 形成完全对称的测试组件 ； （3） 初粘度测试测试组件装配好后， 将。
6、卡槽的拉柄固定于拉伸机的夹具中， 保持拉柄与 拉伸机的夹具在同一直线上， 然后启动拉伸机， 拉开待测测试件， 直至待测胶层完全分离， 记录测试过程中应力的变化及其最大应力值， 多次测量并结合测试件粘合部分的实际面 积， 定量计算出胶液的初粘度。 8. 根据权利要求 7 所述的胶粘剂初粘度定量测试方法， 其特征在于所述待测胶液的粘 度范围为 104 107mPa.s。 9. 根据权利要 8 所述的胶粘剂初粘度定量测试方法， 其特征在于所述待测胶液为脲醛 树脂胶粘剂、 酚醛树脂胶粘剂、 三聚氰胺甲醛树脂、 环氧树脂胶、 氯丁胶或聚氯乙烯胶。 10. 根据权利要求 7 所述的胶粘剂初粘度定量测试方法。
7、， 其特征在于所述测试件的材 质为金属片、 玻璃片、 陶瓷片、 塑料片、 竹片或木片 ； 两个相同规格的测试件选用相同或不同 的材质 ； 测试件装入槽体后， 测试件下端比槽体尾部平面高出 0.1-2mm。 权 利 要 求 书 CN 103900955 A 2 1/5 页 3 一种胶粘剂初粘度定量测试装置及测试方法 技术领域 0001 本发明涉及胶粘剂的测试装置， 具体是一种胶粘剂初粘度定量测试装置及测试方 法。 背景技术 0002 初粘度是一个用来描述胶粘剂粘合件在预压后， 高温热固化之前， 胶粘剂对所粘 结材料具有的粘结性能的指标。尤其是在胶合板生产中， 初粘度是企业技术人员衡量拼贴 板组坯。
8、预压性能的重要指标， 目的是判断预压胶合板能否承受生产工序转换时的搬移或翻 转， 以避免胶合板生产中出现散板、 错位等影响胶合板的生产效率和质量。 虽然有关胶粘剂 初粘度的概念已经提出了很久， 但由于不同应用领域对初粘度的定义、 要求有较大的差异， 其检测方法差异也很大。 如对胶粘带、 标签、 医用胶带、 保护膜、 膏药等粘结强度相对较低的 胶粘剂产品， 其初粘性测试方法是根据钢球滚过平放在倾斜板上的胶粘带粘性面， 或根据 规定长度的粘性面能够粘住的最大钢球尺寸， 评价其初粘性大小。也有将规定大小的钢球 滚过倾斜槽， 测量其在水平板上的胶粘带粘性面上滚动的距离来评价其初粘性的大小。而 对于粘结。
9、性能比较大的胶粘剂， 由于对应的材质差异， 至今没有统一的检测方法。 人造板生 产中， 特别是胶合板生产企业的技术人员， 在调配每一批胶粘剂时， 由于没有专业的检测仪 器和测试方法， 他们仅能凭借所调配胶液在手指间拉丝的手感、 拉丝的状态， 结合感官印象 和积累的经验加以判断， 进行某些组分的调整， 随机性很大， 且难以准确定量。 0003 现有的各种粘度测量装置， 如旋转粘度计、 粘度杯等， 主要用于测定粘度值范围 0.001100Pa s的中粘度和低粘度的液体， 而对于粘度较高的胶粘性物质， 目前还没有比 较好的测试方法。 发明内容 0004 针对现有技术的不足， 本发明拟解决的技术问题是。
10、， 提供一种胶粘剂初粘度定量 测试装置及测试方法。该测试装置具有结构简单、 与测试仪器的连接方便、 易于操作、 成本 低、 人为因素少 ； 该测试方法可定量地检测出胶粘剂的初粘度， 检测精度高、 重复性好及可 实现标准化操作。 0005 本发明解决所述测试装置技术问题的技术方案为 ： 设计一种胶粘剂初粘度定量测 试装置， 其特征在于该装置包括两个形状结构相同的卡槽， 所述卡槽包括槽体和与之在对 称线处连接的拉柄， 所述槽体包括试件腔、 卡槽长边和卡槽短边， 试件腔的内壁具有沿拉伸 方向控制住测试件的形状 ； 所述拉柄的非连接端设有与拉伸机测试夹具相连接的固定槽。 0006 本发明解决所述测试方。
11、法技术问题的技术方案为 ： 设计一种胶粘剂初粘度定量测 试方法， 其特征在于该方法采用上述胶粘剂初粘度定量测试装置和下述测试工艺步骤 ： 0007 （1） 测试件制备通过机加工制成尺寸规格与所述试件腔完全配套的测试件 ； 0008 （2） 测试件准备在每组测试件的顶部涂刷适量的待测胶液， 陈化预定时间后， 将两 个相同尺寸规格测试件的顶部对齐粘合为一体， 形成待测胶层， 然后分别装入槽体的试件 说 明 书 CN 103900955 A 3 2/5 页 4 腔中， 形成完全对称的测试组件 ； 0009 （3） 初粘度测试测试组件装配好后， 将卡槽的拉柄固定于拉伸机的夹具中， 保持拉 柄与拉伸机的。
12、夹具在同一直线上， 然后启动拉伸机， 拉开待测测试件， 直至待测胶层完全分 离， 记录测试过程中应力的变化及其最大应力值， 多次测量并结合测试件粘合部分的实际 面积， 定量计算出胶液的初粘度。 0010 与现有技术相比， 本发明设计的胶粘剂初粘度定量测试装置结构简单， 生产成本 低廉， 易于制造， 使用方便， 适用于高粘度物质、 中等粘度物质在内的各种胶粘剂初粘度的 测试 ； 该测试方法利用该测试装置能定量测试出胶粘剂的初粘度值， 且重复性好， 成本低， 可标准化推广应用。 附图说明 0011 图 1 是本发明胶粘剂初粘度定量测试装置一种实施例的主视结构示意图 ； 0012 图 2 是本发明胶。
13、粘剂初粘度定量测试装置一种实施例的卡槽 1 的结构示意图 ； 其 中， 图 2（a） 为卡槽 1 的主视结构示意图 ； 图 2（b） 为卡槽 1 的俯视结构示意图 ； 图 2（c） 为卡槽 1 的左视结构示意图 ； 0013 图 3 是本发明胶粘剂初粘度定量测试装置一种实施例的测试件 2 的结构示意图 ； 其中， 图 3（a） 为测试件 2 的主视结构示意图 ； 图 3（b） 为测试件 2 的俯视结构示意图 ； 图 3（c） 为测试件 2 的左视结构示意图 ； 0014 图 4 是本发明胶粘剂初粘度定量测试装置一种实施例的结构示意图 ； 其中， 图 4 （a） 为一种实施例卡槽 1 的主视结构。
14、示意图 ； 图 4（b） 为一种实施例测试件 2 的主视结构 示意图 ； 0015 图 5 是本发明胶粘剂初粘度定量测试装置一种实施例测试装置进行测试时的主 视结构示意图 ； 0016 在图中， 1. 卡槽， 2. 测试件， 3. 待测胶层， 11. 拉柄， 12. 固定槽， 13. 槽体边缘， 14. 卡槽长边， 15. 试件腔， 16. 卡槽短边， 17. 槽体， 21. 测试件长边， 24. 测试件短边。 具体实施方式 0017 下面结合实施例及附图进一步介绍本发明。 下述实施例仅是对本发明的进一步详 细地说明及解释， 并不以此限定本申请权利要求的保护范围。 0018 本发明设计的一种胶。
15、粘剂初粘度定量测试装置 （简称测试装置， 参见图 1-5） 包括 两个形状结构相同的卡槽 1， 所述卡槽包括槽体 17 和与之在对称线处连接的拉柄 11， 所述 槽体 17 包括试件腔 15、 卡槽长边 14 和卡槽短边 16， 试件腔 15 的内壁具有沿拉伸方向控制 住测试件的形状 ； 所述拉柄 11 的非连接端设有与拉伸机测试夹具相连接的固定槽 12。 0019 本发明同时设计了一种胶粘剂初粘度定量测试方法 （简称测试方法， 参见图 5） ， 该 测试方法采用上述胶粘剂初粘度定量测试装置和下述测试工艺步骤 ： 0020 （1） 测试件制备通过机加工制成尺寸规格与所述试件腔完全配套的测试件 。
16、； 0021 （2） 测试件准备在每组测试件的顶部涂刷适量的待测胶液， 陈化预定时间后， 将两 个相同尺寸规格测试件的顶部对齐粘合为一体， 形成待测胶层， 然后分别装入槽体的试件 腔中， 形成完全对称的测试组件 ； 说 明 书 CN 103900955 A 4 3/5 页 5 0022 （3） 初粘度测试测试组件装配好后， 将卡槽的拉柄固定于拉伸机的夹具中， 保持拉 柄与拉伸机的夹具在同一直线上， 然后启动拉伸机， 拉开待测测试件， 直至待测胶层完全分 离， 记录测试过程中应力的变化及其最大应力值， 多次测量并结合测试件粘合部分的实际 面积， 就可以定量计算出胶液的初粘度。 0023 本发明的。
17、进一步特征在于所述槽体17为燕尾形结构或T形槽结构 ； 所述槽体为燕 尾形结构， 试件腔为等腰梯形与矩形的组合形状， 所述等腰梯形的底角为 120-150 ； 所述 等腰梯形的底角为 135； 卡槽短边的长度为 20-40mm， 卡槽长边比卡槽短边长 8mm， 槽体边 缘的厚度为 2.5-3.5mm， 所述等腰梯形的高度与矩形的宽度之比为 1:0.4-2.0 ； 所述拉柄长 度为 25-35mm， 宽度为 15-25mm， 厚度为 2-5mm ； 在距拉柄顶端 3-6mm 处设有固定槽， 固定槽 的宽为1-3mm， 深度为0.1-0.5mm ； 所述卡槽1由合金板经机加工制成， 所述合金板的材。
18、料为 合金钢、 铜合金或铝合金 0024 本发明测试装置中使用的金属可以是合金钢、 铜合金、 铝合金以及各种具有足够 强度， 不易生锈， 耐腐蚀， 表面光滑平整， 形变小的金属材料。所述合金板的厚度为 5-8mm 和 2-5mm， 厚度为 5-8mm 合金板用于加工槽体 17， 厚度为 2-5mm 的合金板用于加工拉柄 11。 0025 本发明测试方法的进一步特征在于， 所述待测胶液的粘度范围为 104 107mPa.s ； 所述待测胶液为脲醛树脂胶粘剂、 酚醛树脂胶粘剂、 三聚氰胺甲醛树脂、 环氧树脂胶、 氯丁 胶或聚氯乙烯胶 ； 所述测试件的材质为金属片、 玻璃片、 陶瓷片、 塑料片、 竹。
19、片或木片 ； 两个 相同规格的测试件可选用相同或不同的材质 ； 测试件装入槽体后， 测试件下端比槽体尾部 平面高出 0.1-2mm ； 所述测试件 2 为竹、 木片时， 所述测试件长边 21 方向必须与竹、 木纤维 的走向一致， 所述测试件短边 24 方向与竹、 木纤维方向垂直。 0026 本发明测试件 2 的制备方法是 ： 先将测试件材料按设计尺寸裁好， 然后通过机加 工制成设计形状， 其尺寸规格与槽体的试件腔 15 完全配套， 使其正好能够平顺的装入上述 槽体的试件腔 15 中。 0027 本发明测试装置和测试方法的具体测试过程为 ： 将涂有适量待测胶液的两个测试 件2陈化一定时间后， 将。
20、测试件2相向压合到一起后， 分别插入到两个尺寸相同的槽体的试 件腔 15 中， 形成结构对称的测试组件 （参见图 5） 。然后用拉伸机的夹具将测试装置固定于 样品测试架上， 启动测试设备， 使两个测试组件的待测胶层 3 完全分离， 记录测试过程中应 力的变化及其最大应力值， 多次测量并结合测试件胶层粘合的实际面积， 就可以准确计算 出所测胶液的初粘度以及胶合板的冷压强度等结果。 0028 本发明可以根据胶液初粘度的差异， 制作成不同尺寸规格的测试装置， 优选卡槽 短边尺寸变动范围为 20-40mm， 相应的卡槽长边尺寸变动范围为 20-48mm， 测试件厚度变化 范围为 0.6-4.2mm， 。
21、以使测试仪器的感应装置处于比较灵敏、 稳定的测量区间内， 显著提高 测试精度。测试件 2 装入槽体 17 后， 测试件下端比槽体 17 尾部平面高出 0.1-2mm， 测试件 整体尺寸与槽体的试件腔分一致， 在测试时测试件能容易地固定在卡槽的试件腔内， 测试 完毕后， 测试件能方便、 顺利地离开槽体的试件腔 15。 0029 实施例 1 0030 本实施例卡槽 1 为两个形状完全相同， 结构对称的燕尾形结构卡槽 （参见图 2） ， 槽 体17为长方形铝合金板通过车削加工制成， 其厚度为6mm。 加工制成的卡槽短边16的长度 为 25mm， 则卡槽长边 14 的长度为 33mm。槽体边缘 13 。
22、厚度为 3mm， 制成的燕尾形结构槽体的 说 明 书 CN 103900955 A 5 4/5 页 6 试件腔15的顶端面是一个边长为25mm的正方形平面。 试件腔15的侧面为等腰梯形与矩形 的组合形状， 等腰梯形的高度与矩形的宽度之比为 1:1.2， 所述等腰梯形的底角为 135。 0031 拉柄 11 长度为 30mm， 宽度 20mm， 厚度 3mm， 在距拉柄顶端 5mm 处， 开有一个宽 2mm， 深 0.2mm 的固定槽 12， 其中拉柄 11 与槽体 17 通过焊接连接成一个整体。 0032 实施例 2 0033 本实施例卡槽 1 为两个形状完全相同， 结构对称的燕尾形结构卡槽 。
23、（参见图 2） ， 槽 体 17 为长方形不锈钢板剪切制成， 其厚度为 5mm， 加工制成的卡槽短边 16 的长度为 20mm， 则卡槽长边 14 的长度为 28mm。槽体边缘 13 厚度 2.5mm， 试件腔 15 侧面为等腰梯形与矩形 的组合形状， 等腰梯形高度与矩形的宽度之比为 1:0.4， 等腰梯形的底角为 150。 0034 在槽体 17 的顶部中心对称位置设有拉柄 11， 拉柄长度为 25mm， 宽度 15mm， 厚度 2mm， 在距拉柄顶端 3mm 处设有固定槽 12， 固定槽的宽为 1mm， 深度为 0.1mm， 其中拉柄 11 与 槽体 17 通过焊接连接成一个整体。 003。
24、5 实施例 3 0036 本实施例卡槽 1 为两个形状完全相同， 结构对称的燕尾形结构卡槽 （参见图 2） ， 槽 体 17 为长方形铜合金板车削制成， 其厚度为 8mm， 加工制成的卡槽短边 16 的长度为 40mm， 卡槽长边 14 的长度为 48mm。槽体边缘 13 厚度为 3.5mm， 试件腔 15 侧面为等腰梯形与矩形 的组合形状， 等腰梯形高度与矩形的宽度之比为 1:2， 等腰梯形的底角为 120。 0037 在槽体 17 顶部中心对称位置设有拉柄 11， 拉柄长度为 35mm， 宽度 25mm， 厚度 5mm， 在距拉柄顶端 6mm 处设有固定槽 12， 固定槽的宽为 3mm， 。
25、深度为 0.5mm， 其中拉柄 11 与槽体 17 通过焊接连接成一个整体。 0038 实施例 4 0039 本实施例卡槽 1 为两个形状完全相同、 结构对称的 T 形槽结构 （参见图 4（a） ） ， 槽 体 17 为长方形合金板剪切制成， 其拉柄规格及合金板厚度与实施例 3 中相同。测试件规格 与其槽体的试件腔相匹配 （参见图 4（b） ） ， 测试件装入槽体后， 测试件下端比槽体尾部平面 高出 0.1mm， 测试件 2 由竹片、 木片、 塑料片、 陶瓷片、 玻璃片或金属片制成。 0040 实施例 5 0041 本实施例测试件 （参见图 3） 形状规格与实施例 1 中槽体的试件腔 15 相。
26、匹配， 测试 件 2 测试件短边 24 的长度为 25mm， 测试件长边 21 的长度为 27mm ； 测试件等腰梯形部分 23 的顶角为 135， 测试件装入槽体后， 测试件下端比槽体尾部平面高出 1mm。 0042 实施例 5 0043 本实施例测试件 （参见图 3） 形状规格与实施例 3 中槽体的试件腔 15 相匹配， 利用 不锈钢片和陶瓷片作为测试件原料， 分别制成尺寸规格完全相同的两个测试件， 测试件短 边 24 的长度为 40mm， 测试件长边 21 的长度为 42mm ； 测试件等腰梯形部分 23 的钝角底角为 120， 测试件装入槽体后， 测试件下端比槽体尾部平面均高出 2mm。
27、。 0044 实施例 6 0045 本实施例采用实施例 1 制备的测试装置对待测样品进行初粘度测定， 具体步骤如 下 ： 0046 （1） 测试件制备通过机加工制成尺寸规格与槽体的试件腔完全配套的测试件， 测 试件为杨木片材质 ； 说 明 书 CN 103900955 A 6 5/5 页 7 0047 （2） 测试件准备取脲醛树脂胶粘剂作为待测胶液， 每种待测胶液进行五组平行试 验， 以满足平行测试的需求。 选用杨木片制成的测试件， 在使用时注意木纤维的方向与测试 件长边 21 方向平行。在每组测试件的顶部涂刷适量的待测胶液， 陈化 5min 后， 将两个相同 规格测试件以胶合面为对称面对齐用。
28、力粘合为一体， 形成待测胶层 3， 然后将测试件分别装 入槽体的试件腔 15 中， 形成完全对称的测试组件 ( 参见图 5， 图中 F 为施力方向 ) ； 0048 （3） 初粘度测试测试组件装配好后， 将卡槽1的拉柄11固定于拉伸机的夹具中， 保 持拉柄 11 与拉伸机的夹具在同一直线上， 然后启动拉伸机， 拉开待测试件 2， 直至待测胶层 3 完全分离， 记录测试过程中应力的变化及其最大应力值， 多次测量并结合测试件粘合部分 的实际面积， 计算出测试结果的平均值， 就可以定量地计算出胶液的初粘度。 0049 实施例7-10中的实验步骤与实施例6相同， 根据待测胶液及测试件材料及规格不 同，。
29、 待测胶液陈化时间的范围为 5-10min。 0050 本发明测试方法实施例中使用的测试件 2 尺寸规格与相应的槽体的试件腔 15 相 匹配， 具体实施过程如下表 ： 0051 0052 本发明测试装置与测试方法可用于各种高粘度物质、 中等粘度物质在内的各种胶 粘剂的初粘度测试， 如脲醛树脂胶、 酚醛树脂胶、 三聚氰胺甲醛树脂胶、 环氧树脂胶、 氯丁 胶、 聚氯乙烯胶等工业上常用的胶粘剂， 同时可定量地计算出胶粘剂的初粘度值， 尤其适用 于胶合板的生产中， 可有效地判断不同材料制成的胶合板能否承受生产工序转换时的搬移 或翻转， 从而能避免胶合板生产中出现散板、 错位等影响胶合板的生产效率和质量。 该方法 重复性好， 成本低， 适于标准化应用， 能满足工业生产的需求。 说 明 书 CN 103900955 A 7 1/4 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103900955 A 8 2/4 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103900955 A 9 3/4 页 10 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103900955 A 10 4/4 页 11 图 5 说 明 书 附 图 CN 103900955 A 11 。