導電膠剝離強度和剪切強度的測試方法

　　近年來，電子元器件的小型化、微型化，印刷電路板的高密化、集成化這一工業化趨勢，催生了導電膠這一新興膠黏材料的興起。

　　導電膠一般由基體樹脂、導電填料（金屬粉末為主）、稀釋劑、交聯劑、催化劑和其他添加劑組成，是一種固化或乾燥後具有一定導電性能和粘結性能的膠黏劑。其導電機理是通過基體樹脂的粘接作用把導電粒子結合在一起，形成導電通路，實現被粘材料的導電連接。相比傳統焊接，導電膠具有工藝簡單環保、低溫固化等特點，應用潛力巨大。

　　然而導電膠在目前的應用中仍存在一些缺陷，如電導率較低，工作時會產生較高的電阻熱，導電性能較差，耐碰撞沖擊能力較差，尤其是在溫度、濕度等環境應力下粘結強度較低。這是由於粘接界面氧化腐蝕、裂縫分層，導電膠蠕變等因素共同導致的，而這將對導電膠的日常應用帶來極大的安全威脅。因此，將導電膠粘結強度的性能管控納入企業質量監管顯得尤為重要。

　　導電膠的粘結強度，通常用“剝離強度”和“剪切強度”兩個性能指標表征。剝離，是膠粘接頭常見的破壞形式，膠粘連接處受外力作用時，力集中在接頭處較狹窄的區域。當這一力大於導電膠的粘結強度時，粘結接頭受剝離力作用便沿著膠接面發生破壞。剪切強度表示粘接型膠黏劑在受切線方向的應力時單位面積上的最大斷裂負荷。拉伸剪切強度越高則粘接強度也越高，所以在保證導電導熱性能良好的情況下導電膠的剪切強度越高越好。

導電膠剝離強度和剪切強度測試方法

1、測試儀器

　　剝離強度：濟南蘭光機電技術有限公司XLW(EC)智能電子拉力試驗機，專業適用於塑料薄膜、復合材料、軟質包裝材料、塑料軟管、膠粘劑、膠粘帶、不乾膠、醫用貼劑、保護膜、組合蓋、金屬箔、隔膜、背板材料、無紡布、橡膠、紙張等產品的拉伸、剝離、變形、撕裂、熱封、粘合、 穿刺力、開啟力、低速解卷力、撥開力等性能測試。滿足多項國家和國際標准：GB 8808、GB/T 1040.1-2006、GB/T 1040.2-2006、GB/T 1040.3-2006、GB/T 1040. 4-2006、GB/T 1040.5-2008、GB/T 4850-2002、GB/T 12914-2008、GB/T 17200、GB/T 16578.1-2008、GB/T 7122、GB/T 2790、GB/T 2791、GB/T 2792、GB/T 17590、ISO 37、ASTM E4、ASTMD882、ASTM D1938、ASTM D3330、ASTM F88、ASTM F904。

　　剪切強度：濟南蘭光機電技術有限公司NLW-20膠粘劑拉伸剪切試驗機，專業適用於各類膠粘劑進行粘接強度的拉伸、剪切、壓剪、扯離試驗。滿足多項國家和國際標准：ISO 4587、GB/T 6329、GB 7124、GB/T 6328、ASTM D1002、ASTM D2095、ASTM D3165、ASTM D2339、JIS K6850、JIS K6849、HG4-852-854

2、測試方法

2.1 剝離強度——180°剝離試驗

　　參照GB/T 2790《膠粘劑180°剝離強度試驗方法撓性材料對剛性材料》進行試驗。這一試驗是將一撓性材料和一剛性材料用導電膠制成膠接試樣，然後將膠接試樣以規定的速率從膠接的開口處剝開，兩塊被粘物沿著被粘面長度的方向逐漸分離。

　　按照標准要求制備試樣：剛性被粘試片寬為 25．0 mm±0．5 mm，長為 200mm以上的長條。撓性被粘材料能彎曲180°而無嚴重的不可回復的變形。除非另有規定，撓性被粘試片的長度不小於 350mm。按膠粘劑的產品說明書進行試樣的表面處理2］和使用膠粘劑。在每塊被粘試片的整個寬度上涂膠，涂膠長度為 150 mm。

　　試驗步驟：

　　將撓性被粘試片的未膠接的一端彎曲180°，將剛性被粘試片夾緊在固定的夾頭上，而將撓性試片夾緊在另一夾頭上。注意使夾頭間試樣准確定位，以保證所施加的拉力均勻地分市在試樣的寬度上（見圖1）。啟動儀器，使上下夾頭以恆定的速率分離。夾頭的分離速率為 100±10 mm/min。直到至少有125 mm的膠接長度被剝離。注意膠接破壞的類型，即粘附破壞、內聚破壞或被粘物破壞。儀器自動出具試樣的剝離強度數值。至少測試五個試樣，取平均值。

2.2 剪切強度

　　參照GB/T 7124-2008《膠粘劑 拉伸剪切強度的測定（剛性材料對剛性材料）》進行試驗。膠粘劑拉伸剪切強度是在平行於粘接面且在試樣主軸方向上施加一拉伸力，測出的剛性材料單搭接粘接處的剪切應力。

　　按照標准要求制備試樣：試樣根據圖2要求制備至少五個，粘接面長度為12.5mm±0．25mm。將試樣對稱的夾在NLW-20膠粘劑拉伸剪切試驗機的夾具上，夾持處至距離最近的粘接端的距離為50mm±1mm。夾具中可使用墊片，以保證作用力在粘接面內。啟動儀器，以5 mm/min～50 mm/min的恆定速度進行試驗，使一般破壞時間介於65s±20s。儀器自動計算試樣的破壞載荷（N）。至少測試五個試樣，取平均值，即為剪切強度。

3、相關測試案例及文獻研究

　　在《銅粉導電丙烯酸酯壓敏膠的研制》一文中，上海工程技術大學化學化工學院的王繼虎等人以熱固性丙烯酸酯樹脂為基體, 選用表面經特殊處理的銅粉制備了銅粉導電膠粘劑。利用濟南蘭光XLW-500N智能電子拉力試驗機測試了新制導電膠粘劑的T型剝離強度，發現添加銅粉後，新制導電膠的剝離強度變小。沒添加銅粉的空白試樣，T型剝離強度為0.1419KN/m，添加400目銅粉後試樣的T型剝離強度降低為0.0200 KN/m（該數據來源於文獻《銅粉導電丙烯酸酯壓敏膠的研制》）。

　　在《LED導電膠拉伸剪切強度影響因素的研究》一文中，西北稀有金屬材料研究院寧夏特種材料重點實驗室的劉芳等人，借助濟南蘭光NLW-20膠粘劑拉伸剪切試驗機測試了不同的環氧樹脂、不同的增韌劑、不同片徑的銀粉、不同添加量的偶聯劑以及活性稀釋劑的加入等各種條件下LED導電膠的拉伸剪切強度量值。認為，雙酚A環氧樹脂與酸酐固化劑交聯體系的LED導電膠拉伸剪切強度最高；添加適量的增韌劑和偶聯劑能提高導電膠的拉伸剪切強度；使用小片徑銀粉和稀釋劑也能提高導電膠的拉伸剪切強度。

4、結論

　　Labthink XLW系列智能電子拉力試驗機和NLW-20膠粘劑拉伸剪切試驗機是兩款專業測試材料拉伸、剝離、撕裂、熱封以及剪切強度的實驗室儀器，具有測試效率高、准確性與重復性好等優點。Labthink蘭光作為包裝檢測設備研發與制造業的領航者，始終致力於為全球客戶提供專業、高端的包裝檢測設備和檢測服務，並存儲了大量的包裝材料性能數據，可為客戶提供參考。欲了解相關的檢測設備及檢測服務，您可登陸www.labthink.com查看。愈了解，愈信任！濟南蘭光機電技術有限公司願借此與行業中的企事業單位增進技術交流與合作。