GBT 43747-2024 密封胶粘接性的评价 胶条剥离法标准立项发展报告

密封胶粘接性的评价胶条剥离法StandardizationDevelopmentReport:EvaluationofSealantAdhesionPropertiesbyBeadPeelMethod摘要关键词：密封胶；粘接性评价；胶条剥离法；剥离强度；国家标准；试验方法；标准化Keywords:sealant;adhesionevaluation;beadpeelmethod;peelstrength;nationalstandard;testmethod;standardization1引言密封胶是一类以高分子材料为基体、用于填充构形间隙并起到密封作用的胶粘材料，广泛应用于建筑幕墙、中空玻璃、道路桥梁、汽车制造、电子封装及航空航天等众多领域。在工程应用中，密封胶的粘接性能——即密封胶与被粘基材界面间的结合能力——是决定密封系统长期可靠性的核心指标。粘接性能不足将直接导致密封失效，进而引发渗漏、构件松动甚至结构安全事故。因此，建立科学、准确、可重复的粘接性能评价方法，对于密封胶产品的质量控制、配方优化、性能对比及工程选用均具有至关重要的意义。在密封胶粘接性能的评价方法体系中，剥离试验是应用最为广泛的力学测试手段之一。按试样构型的不同，剥离试验可细分为T型剥离、180°剥离、90°剥离及胶条剥离等多种形式。其中，胶条剥离法因其试样制备简便、更贴近实际施胶状态、能有效反映密封胶与基材间的真实粘接界面行为等优势，在国内外密封胶性能评价中得到日益广泛的应用。然而，长期以来，我国在胶条剥离法方面缺乏统一的国家标准，各生产企业和检测机构在试验条件、试样尺寸、数据处理等方面存在较大差异，导致测试结果缺乏可比性，制约了行业技术交流和产品质量提升。为填补这一标准空白，全国胶粘剂标准化技术委员会组织相关单位，在充分调研国内外相关标准和系统验证试验的基础上，制定了GB/T43747-2024《密封胶粘接性的评价胶条剥离法》。该标准由国家标准委于2024年3月15日批准发布，于2024年10月1日正式实施，是我国密封胶粘接性能评价领域的一项重要基础性方法标准。2编制背景与必要性2.1密封胶产业快速发展对标准提出迫切需求近年来，随着我国基础设施建设的持续推进、建筑节能政策的深入实施以及新能源汽车、电子电器等新兴产业的快速崛起，密封胶市场需求持续增长。据中国胶粘剂和胶粘带工业协会统计，我国密封胶产量已位居全球首位，产品种类涵盖硅酮密封胶、聚氨酯密封胶、聚硫密封胶、丙烯酸酯密封胶及丁基密封胶等多个大类。产业规模的快速扩张对产品质量控制和标准化工作提出了更高的要求。密封胶粘接性能作为核心质量指标，亟需统一、规范的试验评价方法予以保障。2.2粘接性评价方法亟待规范统一在密封胶的研发、生产和应用过程中，粘接性能评价贯穿于配方筛选、工艺优化、出厂检验及工程验收等各个环节。胶条剥离法作为其中一种重要的评价手段，在行业中被广泛采用。然而，由于缺乏统一的标准，各企业在试验基材选择、胶条尺寸、拉伸速度、剥离角度及数据处理等方面做法各异，导致即使是同一产品的剥离强度测试结果在不同实验室间也可能出现显著差异。这种状况不仅影响产品质量的客观评价，也为技术贸易和工程验收带来了困扰。2.3国际标准比对显示我国标准体系有待完善从国际上看，ISO、ASTM、EN等标准组织均建立了较为完善的密封胶粘接性能评价标准体系。例如，ISO8339和ISO8340分别规定了密封胶拉伸性能的测定方法，ASTMC794规定了建筑密封胶剥离粘接性的标准试验方法。相比之下，我国在胶条剥离法方面的标准化工作相对滞后，尚未形成统一的国家标准。为适应我国密封胶产业参与国际竞争的需要，急需建立与国际接轨同时又符合国情的胶条剥离法评价标准。2.4政策法规与标准体系建设的要求3标准编制原则与依据3.1编制原则GB/T43747-2024的编制遵循以下基本原则：（1）科学性原则。标准的技术内容以粘接界面力学和密封胶粘弹性力学的基本理论为基础，试验方法和参数设定建立在充分的试验验证数据之上，确保测试结果能够客观、真实地反映密封胶与被粘基材间的粘接性能。（2）适用性原则。充分考虑我国密封胶行业的生产实际和检测条件，在保证试验方法科学性的前提下，力求试样制备简便、试验操作便捷、设备要求适中，便于在各类实验室和企业质检部门推广应用。（3）协调性原则。在技术指标体系上与现有相关国家标准、行业标准保持协调一致，同时积极参考ISO、ASTM等国际先进标准的技术内容，促进国内外标准接轨。（4）规范性原则。标准编写严格遵循GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定，确保标准的结构、表述和编排规范统一。3.2编制依据本标准编制主要依据以下法律法规和技术文件：-《中华人民共和国标准化法》（2017年修订）-GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》-GB/T2036《粘合剂术语》-GB/T2943《胶粘剂术语》-ISO8339《建筑结构密封胶拉伸性能的测定》-ASTMC794《建筑密封胶剥离粘接性的标准试验方法》-国内外相关技术文献和试验研究报告4标准主要技术内容4.1范围界定GB/T43747-2024规定了采用胶条剥离法评价密封胶粘接性的试验方法，包括试验原理、试验装置、试样制备、试验步骤、结果计算与表示以及试验报告等内容。该标准适用于建筑、交通、电子电器等领域的密封胶与金属、玻璃、混凝土、塑料等常见基材之间粘接性能的评价，也适用于不同密封胶产品或不同表面处理条件下粘接性能的对比分析。4.2规范性引用文件标准中规范性引用了以下文件：-GB/T2036《粘合剂术语》-GB/T2943《胶粘剂术语》-GB/T16825.1《静力单轴试验机的检验第1部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检验与校准》-GB/T2611《试验机通用技术要求》上述引用文件的最新版本（包括所有修改单）适用于本标准。4.3术语和定义标准界定了以下关键术语和定义：（1）密封胶（sealant）。以高分子材料为基体，用于填充构形间隙、起密封作用并可能兼有粘接功能的材料。（2）胶条剥离法（beadpeelmethod）。将密封胶以规定的形状和尺寸施涂于基材表面制成胶条试样，在规定的条件下以一定的速率将胶条从基材表面剥离，测定其剥离强度或评价其粘接破坏特征的方法。（3）剥离强度（peelstrength）。在规定的试验条件下，将单位宽度的胶条从被粘基材表面剥离时所需的平均力，单位为N/mm或kN/m。（4）粘接破坏（adhesivefailure）。密封胶与基材在界面处发生的破坏，表现为密封胶从基材表面完全或部分脱离。（5）内聚破坏（cohesivefailure）。密封胶本体发生的破坏，表现为断裂面位于密封胶材料内部，基材表面残留有密封胶层。（6）混合破坏（mixedfailure）。粘接破坏和内聚破坏同时存在的破坏模式。4.4试验原理胶条剥离法的试验原理如下：将密封胶按规定的形状和尺寸施涂于标准基材表面，按照标准规定的条件进行固化养护后，使用专用夹具将胶条的一端夹持，以规定的拉伸速度在拉力试验机上对胶条施加剥离力，使胶条沿与基材表面呈规定角度的方向从基材表面逐步剥离。在剥离过程中记录力值变化，通过计算剥离力的平均值与胶条宽度的比值来获得剥离强度，同时记录和评价破坏模式。剥离试验的力学本质是粘弹性材料与刚性基材之间界面断裂能的测定过程。与拉伸剪切试验（主要承受平行于粘结界面的剪切应力）不同，剥离试验中应力的集中区域仅限于剥离前沿附近的窄小区域，应力状态更接近于实际使用中密封胶接缝在应力作用下的界面受力状态。因此，胶条剥离法的测试结果更能反映密封胶在实际应用中的抗剥离能力。4.5试验装置标准对试验装置提出了明确要求：（1）拉力试验机。应满足GB/T16825.1的要求，具备恒速拉伸功能，拉伸速度可调并能在设定速度下保持稳定。试验机量程的选择应保证试验力值在量程的10%~90%范围内，测力精度不低于±1%。试验机应配备合适的记录装置，能够连续记录剥离过程中的力-位移曲线。（2）剥离夹具。剥离夹具的设计应保证在剥离过程中剥离角度保持恒定。对于90°剥离试验，应采用能够随剥离过程自动调整角度维持90°剥离的专用夹具；对于180°剥离试验，应配备使胶条折转180°的导向装置。（3）试样制备模具。用于控制胶条尺寸的成型模具，应保证胶条宽度和厚度的均匀一致。模具主体材料宜采用聚四氟乙烯等不粘材料制成，便于脱模和清洁。（4）固化养护设备。包括符合规定要求的恒温恒湿养护箱（室），温度控制精度为±2℃，相对湿度控制精度为±5%。如需高温或低温养护，应配备相应的高低温试验设备。4.6试样制备4.6.1基材的选择与处理标准详细规定了基材的选择原则和处理方法：基材类型。根据密封胶的应用领域和评价目的，可选择金属（铝合金、不锈钢、碳钢等）、玻璃、混凝土、陶质砖、塑料（PVC、PC、ABS等）等常用基材。对有特定应用背景的试验，也可选用实际工程中的基材材料。基材尺寸。标准基材的推荐尺寸为150mm×50mm×(3~5)mm，其中长度方向为施胶方向。对于特殊用途的试验，可根据需要确定基材尺寸，但应在试验报告中注明。表面处理。基材的表面处理方式直接影响粘接性能的评价结果，标准对此作出了明确规定。常用的表面处理方法包括：溶剂脱脂清洗、机械打磨、化学处理等。对于标准试验，推荐采用以下处理程序：先用适宜溶剂（如丙酮、乙醇等）擦洗基材表面以去除油污，然后用砂纸或打磨机进行均匀打磨，再用干净的无绒布蘸取溶剂擦拭，最后在标准环境下放置至干燥。经打磨处理后，基材表面应呈现均匀的粗糙度，无可见污染。4.6.2胶条的制备密封胶胶条的制备是保证试验结果准确性的关键步骤：施胶。将待测密封胶装入适宜的施胶枪或施胶管中，均匀施涂于经处理后的基材表面。施胶时应避免引入气泡，并确保密封胶与基材表面充分润湿接触。胶条尺寸。标准规定胶条的长度为100mm±2mm，宽度为10mm±0.5mm，厚度为10mm±0.5mm。胶条的宽度和厚度通过特制的成型模具加以控制。对于高模量密封胶，可在施胶后用刮刀或专用工具将胶条表面修整平整，确保厚度均匀一致。试样数量。每组试验的试样数量不少于5个，以保证试验结果的统计可靠性。当预试验显示数据离散性较大时，应适当增加试样数量。4.6.3固化养护试样制备完成后，应在标准规定的条件下进行固化养护。标准推荐的标准养护条件为：温度(23±2)℃，相对湿度(50±5)%，养护时间根据密封胶的类型和固化机理确定，通常为7天或14天。若产品标准或委托方有特殊要求，可采用其他养护条件，但应在试验报告中注明。对于双组分反应型密封胶，应从混合均匀后开始计时固化；对于湿气固化型密封胶，应控制养护环境的湿度条件。养护期间试样应水平放置，避免胶条受到外力作用。4.7试验步骤4.7.1试验环境调节已固化的试样在试验前应在试验环境下放置不少于4小时进行状态调节。标准推荐的试验环境为温度(23±2)℃，相对湿度(50±5)%。4.7.2剥离操作试验的具体操作步骤如下：（1）测量并记录每个试样胶条的宽度和厚度，测量点不少于3处，取算术平均值。（2）将试样安装于试验机的下夹具中，使基材保持固定。将胶条的自由端（未施胶部分约留20mm）折转后夹持于试验机的上夹具中。（3）设定拉伸速度。标准规定的标准剥离速度为（100±5）mm/min。对于特殊类型的密封胶，可根据产品特点选用其他速度，但应在试验报告中注明。（4）启动试验机开始剥离试验，连续记录剥离过程中的力-位移曲线。（5）当胶条从基材表面完全剥离后，停止试验机，保存试验数据。4.7.3破坏模式观察与判定剥离完成后，应对基材表面和胶条的破坏形貌进行观察，判定破坏模式。破坏模式分为以下三类：粘接破坏（A）：胶条从基材表面完全脱离，基材表面无残留密封胶或仅有零星残留。内聚破坏（C）：胶条在剥离过程中从自身内部发生断裂，基材表面全部或大部分覆盖有密封胶残留层。混合破坏（M）：粘接破坏与内聚破坏同时存在。可分别估算粘接破坏和内聚破坏所占的面积百分比例。破坏模式的判定对于分析密封胶粘接性能具有重要意义。当破坏模式为内聚破坏时，说明密封胶与基材之间的粘接强度大于密封胶本体强度，粘接界面性能良好；当破坏模式为粘接破坏时，则说明界面粘接性能不足，需要通过表面处理、底涂等方法来改善。4.8结果计算与表示4.8.1剥离强度的计算剥离强度按以下公式计算：\[\sigma=\frac{\bar{F}}{b}\]式中：-σ——剥离强度，单位为N/mm；-\bar{F}——剥离过程中的平均剥离力，单位为N；-b——胶条宽度，单位为mm。平均剥离力\bar{F}的确定方法为：从力-位移曲线中截取胶条剥离稳定阶段的力值区间（去除初始加载段和末端卸载段），对区间内的力值取算术平均值。当剥离力曲线波动较大时，可采用曲线积分除以对应位移区间长度的方法求得平均力值。4.8.2结果表示试验结果以剥离强度的算术平均值表示，精确至0.01N/mm。同时应报告剥离强度的最大值、最小值和标准偏差。每个试样的破坏模式应予以记录并以适当的形