技术摘要:
本发明提供了一种评价高分子热熔焊接性能的方法,包括以下步骤:a)将高分子粒料进行真空压膜,得到高分子薄膜;b)将步骤a)得到的高分子薄膜制样后,取两片薄膜样条预热后进行辊压焊接,得到焊接后薄膜;c)将步骤b)得到的焊接后薄膜裁切为矩形样条后,进行T型剥离测试, 全部
背景技术:
高分子材料已被广泛应用于国民经济的各个领域,从高精尖的航空航天到普通人 的衣食住行,都离不开高分子材料的使用。一个材料到制品需要经过赋形这一成型加工步 骤从而具备实际功能,由于材料加工工艺的影响,很多结构复杂的产品不能一步成型,而是 由多种材料或部件组合而成。目前,可使用机械固定件、粘合剂和焊接三种方式将各个部件 组合起来;三种接合方式中,以焊接工艺的效果最佳。 塑料焊接是永久性连接塑料部件的有效方法,只有分子链结构相同或相近的热塑 性塑料才能进行焊接。在焊接加工时,分子链剧烈运动,两个焊件的表层分子链相互扩散, 表层消失,形成一个过渡层。因此,延长扩散时间,接合强度也随之增加。焊接方法有很多, 目前使用较多方法,如超声波焊接、激光焊接、热板焊接、摩擦焊接、振动焊接、高频焊接、热 风焊接和感应焊接等,其区别主要在于加热方式的不同。以热板焊接为例,对于塑料接合来 说,热板焊接是最简单的批量生产技术;高温热板置于待焊缝的表面之间,加热一段时间, 至软化后将热板抽出,两表面在压力之下贴合,保持一段时间,熔融表面冷却后,完成焊接; 热板焊接的温度一般在180℃~230℃之间(对于温度范围的确定,不同材料则有所不同), 具体根据待焊接的厚度和类型来确定;影响焊接质量的因素有很多,包括加热板的温度、加 热时间、加压压力、加压时间、焊件的结构以及高分子树脂的塑化程度等;此外,模具的对齐 程度也可以影响到焊接质量,出现开裂焊不上、焊疤大以及内打结等缺陷;这些缺陷提高了 次品率,导致材料耗损,成本则增加。 目前,现有技术缺乏有效的评价方法提前判断某种配方焊件的焊接质量,只能根 据生产上的焊接结果:焊接焊接处是否牢固、有无焊疤等直观现象,然后由工人依据经验, 调节焊接加热时间、温度等条件,来提高焊件的焊接质量。但是,上述技术方案存在材料损 耗大、对工人的操作经验依赖性强等缺陷,不可以作为一个评价焊接质量的标准,不具备推 广性和易学性。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种评价高分子热熔焊接性能的方法,该方法 能够科学、有效地评价高分子材料的焊接性能,解决现有技术在高分子焊接完成后才能评 价焊接质量和调节焊接条件的弊端,从而降低高分子材料焊接次品率、减小材料损耗,并且 对高分子热熔焊接质量评价标准的进一步完善起到重要作用。 本发明提供了一种评价高分子热熔焊接性能的方法,包括以下步骤: a)将高分子粒料进行真空压膜,得到高分子薄膜; b)将步骤a)得到的高分子薄膜制样后,取两片薄膜样条预热后进行辊压焊接,得 3 CN 111595775 A 说 明 书 2/8 页 到焊接后薄膜; c)将步骤b)得到的焊接后薄膜裁切为矩形样条后,进行T型剥离测试,根据测试结 果评价高分子热熔焊接性能。 优选的,步骤a)中所述真空压膜的温度为110℃~180℃,熔融时间为2min~3min, 泄压次数为3次~5次,压力为8MPa~12MPa,保压时间为1min~2min。 优选的,步骤b)中所述制样的过程具体为: 将高分子薄膜进行裁剪,制成薄膜样条;所述薄膜样条的宽度为3cm~5cm,长度为 6cm~8cm,厚度为1mm~1.5mm。 优选的,步骤b)中所述预热的温度为100℃~200℃,时间为2s~50s。 优选的,步骤b)中所述辊压焊接所用的装置为开炼机。 优选的,步骤b)中所述辊压焊接的过程具体为: 将开炼机加热至预热温度,将两片薄膜样条在辊面上预热后贴合在一起,通过开 炼机两辊间隙,完成焊接,得到焊接后薄膜。 优选的,步骤b)中所述两辊间隙为1mm~2mm。 优选的,步骤c)中所述矩形样条的宽度为0.8cm~1.2cm,长度为5cm~10cm。 优选的,步骤c)中所述T型剥离测试的装置为万能拉伸试验机。 优选的,步骤c)中所述T型剥离测试的拉伸速率为1mm/min~10mm/min,拉伸温度 为23℃~24℃;每个焊接条件下样条重复3次~5次,取平均值。 本发明提供了一种评价高分子热熔焊接性能的方法,包括以下步骤:a)将高分子 粒料进行真空压膜,得到高分子薄膜;b)将步骤a)得到的高分子薄膜制样后,取两片薄膜样 条预热后进行辊压焊接,得到焊接后薄膜;c)将步骤b)得到的焊接后薄膜裁切为矩形样条 后,进行T型剥离测试,根据测试结果评价高分子热熔焊接性能。与现有技术相比,本发明提 供的方法能够科学、有效地评价高分子材料的焊接性能,进一步能够根据得到的剥离强度 的变化曲线调节实际焊接生产的操作条件,解决现有技术在高分子焊接完成后才能评价焊 接质量和调节焊接条件的弊端,从而降低高分子材料焊接次品率、减小材料损耗,并且对高 分子热熔焊接质量评价标准的进一步完善起到重要作用。 另外,本发明提供的方法仅使用开炼机和拉伸试验机进行测试,装置普遍易得,不 需要如差示扫描量热仪等昂贵的仪器;并且检测所需材料少,操作过程简便,可以在混料造 粒阶段进行焊接质量的检测,从而对实际生产焊接起到指导加工作用。 附图说明 图1为实施例1中T型剥离测试样条的照片; 图2为实施例1中样条进行T型剥离测试的照片; 图3为实施例1中PVC树脂粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图4为实施例1中未焊接的PVC复合材料膜表面的扫描电子显微镜照片; 图5为实施例1中预热时间40s的剥离后样条表面的扫描电子显微镜照片; 图6是实施例2中PVC树脂粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图7是实施例3中PVC树脂粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图8是实施例1~3中三种PVC树脂粒子的剥离强度-预热时间曲线; 4 CN 111595775 A 说 明 书 3/8 页 图9是实施例4中PVC树脂粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图10是实施例5中PVC树脂粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图11是实施例6中PVC树脂粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图12是实施例7中PVC树脂粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图13是实施例4~7中四种PVC树脂粒子的剥离强度-预热时间曲线; 图14是实施例8中EGMA1粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图15是EGMA1和EGMA2的应力-应变曲线; 图16是实施例9中EGMA2粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图17是实施例8~9中两种EGMA粒子的剥离强度-预热时间曲线; 图18是实施例10中mSEBS粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图19是mSEBS粒子的剥离强度-预热时间曲线。
本发明提供了一种评价高分子热熔焊接性能的方法,包括以下步骤:a)将高分子粒料进行真空压膜,得到高分子薄膜;b)将步骤a)得到的高分子薄膜制样后,取两片薄膜样条预热后进行辊压焊接,得到焊接后薄膜;c)将步骤b)得到的焊接后薄膜裁切为矩形样条后,进行T型剥离测试, 全部
背景技术:
高分子材料已被广泛应用于国民经济的各个领域,从高精尖的航空航天到普通人 的衣食住行,都离不开高分子材料的使用。一个材料到制品需要经过赋形这一成型加工步 骤从而具备实际功能,由于材料加工工艺的影响,很多结构复杂的产品不能一步成型,而是 由多种材料或部件组合而成。目前,可使用机械固定件、粘合剂和焊接三种方式将各个部件 组合起来;三种接合方式中,以焊接工艺的效果最佳。 塑料焊接是永久性连接塑料部件的有效方法,只有分子链结构相同或相近的热塑 性塑料才能进行焊接。在焊接加工时,分子链剧烈运动,两个焊件的表层分子链相互扩散, 表层消失,形成一个过渡层。因此,延长扩散时间,接合强度也随之增加。焊接方法有很多, 目前使用较多方法,如超声波焊接、激光焊接、热板焊接、摩擦焊接、振动焊接、高频焊接、热 风焊接和感应焊接等,其区别主要在于加热方式的不同。以热板焊接为例,对于塑料接合来 说,热板焊接是最简单的批量生产技术;高温热板置于待焊缝的表面之间,加热一段时间, 至软化后将热板抽出,两表面在压力之下贴合,保持一段时间,熔融表面冷却后,完成焊接; 热板焊接的温度一般在180℃~230℃之间(对于温度范围的确定,不同材料则有所不同), 具体根据待焊接的厚度和类型来确定;影响焊接质量的因素有很多,包括加热板的温度、加 热时间、加压压力、加压时间、焊件的结构以及高分子树脂的塑化程度等;此外,模具的对齐 程度也可以影响到焊接质量,出现开裂焊不上、焊疤大以及内打结等缺陷;这些缺陷提高了 次品率,导致材料耗损,成本则增加。 目前,现有技术缺乏有效的评价方法提前判断某种配方焊件的焊接质量,只能根 据生产上的焊接结果:焊接焊接处是否牢固、有无焊疤等直观现象,然后由工人依据经验, 调节焊接加热时间、温度等条件,来提高焊件的焊接质量。但是,上述技术方案存在材料损 耗大、对工人的操作经验依赖性强等缺陷,不可以作为一个评价焊接质量的标准,不具备推 广性和易学性。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种评价高分子热熔焊接性能的方法,该方法 能够科学、有效地评价高分子材料的焊接性能,解决现有技术在高分子焊接完成后才能评 价焊接质量和调节焊接条件的弊端,从而降低高分子材料焊接次品率、减小材料损耗,并且 对高分子热熔焊接质量评价标准的进一步完善起到重要作用。 本发明提供了一种评价高分子热熔焊接性能的方法,包括以下步骤: a)将高分子粒料进行真空压膜,得到高分子薄膜; b)将步骤a)得到的高分子薄膜制样后,取两片薄膜样条预热后进行辊压焊接,得 3 CN 111595775 A 说 明 书 2/8 页 到焊接后薄膜; c)将步骤b)得到的焊接后薄膜裁切为矩形样条后,进行T型剥离测试,根据测试结 果评价高分子热熔焊接性能。 优选的,步骤a)中所述真空压膜的温度为110℃~180℃,熔融时间为2min~3min, 泄压次数为3次~5次,压力为8MPa~12MPa,保压时间为1min~2min。 优选的,步骤b)中所述制样的过程具体为: 将高分子薄膜进行裁剪,制成薄膜样条;所述薄膜样条的宽度为3cm~5cm,长度为 6cm~8cm,厚度为1mm~1.5mm。 优选的,步骤b)中所述预热的温度为100℃~200℃,时间为2s~50s。 优选的,步骤b)中所述辊压焊接所用的装置为开炼机。 优选的,步骤b)中所述辊压焊接的过程具体为: 将开炼机加热至预热温度,将两片薄膜样条在辊面上预热后贴合在一起,通过开 炼机两辊间隙,完成焊接,得到焊接后薄膜。 优选的,步骤b)中所述两辊间隙为1mm~2mm。 优选的,步骤c)中所述矩形样条的宽度为0.8cm~1.2cm,长度为5cm~10cm。 优选的,步骤c)中所述T型剥离测试的装置为万能拉伸试验机。 优选的,步骤c)中所述T型剥离测试的拉伸速率为1mm/min~10mm/min,拉伸温度 为23℃~24℃;每个焊接条件下样条重复3次~5次,取平均值。 本发明提供了一种评价高分子热熔焊接性能的方法,包括以下步骤:a)将高分子 粒料进行真空压膜,得到高分子薄膜;b)将步骤a)得到的高分子薄膜制样后,取两片薄膜样 条预热后进行辊压焊接,得到焊接后薄膜;c)将步骤b)得到的焊接后薄膜裁切为矩形样条 后,进行T型剥离测试,根据测试结果评价高分子热熔焊接性能。与现有技术相比,本发明提 供的方法能够科学、有效地评价高分子材料的焊接性能,进一步能够根据得到的剥离强度 的变化曲线调节实际焊接生产的操作条件,解决现有技术在高分子焊接完成后才能评价焊 接质量和调节焊接条件的弊端,从而降低高分子材料焊接次品率、减小材料损耗,并且对高 分子热熔焊接质量评价标准的进一步完善起到重要作用。 另外,本发明提供的方法仅使用开炼机和拉伸试验机进行测试,装置普遍易得,不 需要如差示扫描量热仪等昂贵的仪器;并且检测所需材料少,操作过程简便,可以在混料造 粒阶段进行焊接质量的检测,从而对实际生产焊接起到指导加工作用。 附图说明 图1为实施例1中T型剥离测试样条的照片; 图2为实施例1中样条进行T型剥离测试的照片; 图3为实施例1中PVC树脂粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图4为实施例1中未焊接的PVC复合材料膜表面的扫描电子显微镜照片; 图5为实施例1中预热时间40s的剥离后样条表面的扫描电子显微镜照片; 图6是实施例2中PVC树脂粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图7是实施例3中PVC树脂粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图8是实施例1~3中三种PVC树脂粒子的剥离强度-预热时间曲线; 4 CN 111595775 A 说 明 书 3/8 页 图9是实施例4中PVC树脂粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图10是实施例5中PVC树脂粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图11是实施例6中PVC树脂粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图12是实施例7中PVC树脂粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图13是实施例4~7中四种PVC树脂粒子的剥离强度-预热时间曲线; 图14是实施例8中EGMA1粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图15是EGMA1和EGMA2的应力-应变曲线; 图16是实施例9中EGMA2粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图17是实施例8~9中两种EGMA粒子的剥离强度-预热时间曲线; 图18是实施例10中mSEBS粒子不同预热时间的剥离强度-位移曲线; 图19是mSEBS粒子的剥离强度-预热时间曲线。