502胶水在竹皮纸上的粘接性能研究

曾伟益　陈立　胡金成　陈佳　刘欢

摘要：为了研究502胶水在竹皮纸上的粘接性能，本文采用万能试验机对502胶水粘接的竹皮纸试件进行拉伸试验；探讨了502胶水在不同的粘接形式下的粘接性能、分析了在不同粘接形式下粘接性能的差别及其原因，并为选取性价比最优的粘接形式提供参考。

关键词：502胶水，粘接性能，竹皮纸

1 引言

本文使用某品牌的502胶水和大学结构设计大赛通常用到的竹皮纸材料，制作了七组不同粘接情况下的抗拉试件，通过万能试验机，用0.1mm/min的速度拉伸，得到相关数据，在此数据基础上探讨了试件在不同粘接形式下的位移和强度，从而分析确定最优的粘接方式。

2 材料和实验步骤

2.1 试件

实验试件的制作采用0.5mm厚度的竹皮纸，通过某品牌的502胶水粘接而成。实验试件共7种样式，分别为A到G组。

1、A组粘接方式如下图2-1，其中X是搭接长度，X分别为30mm，25mm，20mm，15mm；

2、 B组为两个100mm x 30mm x 0.5mm的竹皮纸进行对接，在对接处涂上502胶水；

3、 C组粘接如图2-2，是两面盖板搭接，X是搭接长度，X分别为52mm，42mm，32mm；

4、D组粘接如图2-3，是两面盖板搭接，X是粘接宽度，X分别为5mm，3mm，2mm；

5、E组为搭接，形式如图2-4所示，X是搭接长度，X分别为20mm，15mm；

6、F组为搭接，形式如图2-5所示，X是粘接宽度，Y是粘接缝隙离搭接端的距离，X分别为2mm，3mm，Y分别为0mm，5mm；

7、G组为搭接，形式如图2-6所示，X是搭接宽度，X分别为3mm，7mm。

2.2 试验步骤

（1）将上述试件的两端分别加上长度30mm，与试件端部等宽的加强板；

（2）将试件放入万能试验机上进行拉伸，速度为0.1mm/min，直到试样破坏；

（3）记录破坏时拉力的大小和试件的位移；

（4）分析和处理数据，得出结论。

3 实验结果及分析

各组的拉伸实验数据如下（去除粘接、试件裁剪等失误的数据后，在余下数据中去掉最大值和最小值，求其平均值）：

A组一共做了9组，每组6个试样，数据如图3-1，3-2，最后得到：

A组的应力为：1.29Mpa A组得位移为：0.66mm

B组一共做了12个试样，数据如图3-3，3-4，最后得到：

B组应力值为：13.74Mpa B组位移值为：0.80mm

C组一共做了8组，每组6个试样，数据如图3-5，3-6，最后得到：

C组应力值：2.00Mpa C组位移值：1.25mm

D组一共做了6组，每组6个试样，数据如图3-7，3-8，最后得到：

D组应力值：2.88Mpa D组位移值：1.11mm

E组一共做了4组，每组6个试样，数据如图3-9，3-10，最后得到：

E组应力值：2.21Mpa E组位移值：1.21mm

F组一共做了4组，每组6个试样，数据如图3-11，3-12，最后得到：

F组粘接带间距为20mm的应力值：2.40Mpa

F组粘接带间距为10mm的应力值：2.91Mpa

由等式（2.91Mpa-2.40Mpa）/10mm=0.051Mpa/mm ，可得粘接带间距每减少1mm，应力值会增加0.051Mpa

G组一共做了2组，每组6个试样，数据如图3-13，3-14最后得到：

G组应力值：3.20Mpa G组位移值：1.36mm

4结论

本文对各种粘接方式的数据处理归纳后得出以下结论：

（1）对于搭接与盖板连接，在相同的连接形式时，盖板的连接会消耗更多的材料和做工时间，但所承受的应力大于同样粘接方式的搭接，可用于有特别的强度要求的情况；

（2）粘接的时候，在满足条件下，应该使粘接带的距离靠近，适当的间距，可以防止鼓曲的破坏；

（3）与拉力垂直的粘接带，因为粘接面上受力均匀，所以比与拉力平行的粘接带所能承受的应力更大，但是位移也会更大；

（4）对应力要求高的情况，可以考虑选择与受力方向垂直的搭接粘接方式，对位移要求高的可以考虑与受力方向平行的搭接粘接方式；

（5）在粘接带的间距不大的时候可以考虑不用全面粘接形式，只需要加大正面粘接的宽度和减少正面粘接的间隔就能满足条件。

参考文献（Reference）：

[1]李晓峰.基于切线模量的白卡纸受压杆件稳定计算[J].门窗，2012

[2]刘承斌，王步宇，孫凤钢，赏星云.结构大赛材料性能试验[J].实验室研究与探索，2007