ISO481與ISO291中規定的環境條件有三種.
1.標準環境條件 溫度(23±2)℃,相對濕度為(50±5)%,對熱帶氣候可采用(28±2)℃,相對濕度為(65±10)%.
2.恒溫環境條件 溫度為(23±2)℃,熱帶氣候可采用(28±2)℃,濕度則為環境濕度.
3.常溫環境條件 指在通常溫度、濕度條件,即不控制其環境溫度與濕度.
在膠黏劑的國家標準中,對膠黏劑試樣的狀態調節和試驗標準環境條件,不像發達國家一樣制定了單獨的標準,而是沿用GB2918-82《塑料試樣狀態調節和試驗的標準環境》標準,該標準規定如下.
試樣的狀態調節和試驗標準環境為:
溫度(23±2)℃「加嚴時為(23±1)℃」;
相對濕度 (50±5)%(加嚴時為48%~52%);
氣壓86~106kpa
當相對濕度對試樣所測性能的影響可忽略不計時,則狀態調節和試驗可在(23±2)℃常濕條件(RH45%~75%)下進行。
而溫度與濕度對試樣所測性能影響可忽略不計時,則狀態調節和試驗可在常溫10~35℃下,相對濕度45%~75%的條件下進行。
若狀態調節時間沒有規定,GB2918-87規定則不少于88h.若已知試樣能與環境溫度與濕度很快達到與接近平衡時,調節時間可少于88h。在恒溫狀態下為3h。
實際上膠黏劑物理、力學性能等測試標準中,規定較零亂。如下所述。
GB/T2790-1995《膠黏劑180°剝離強度試驗方法 撓性材料對剛性材料》及GB/T2791-1995《膠黏劑T剝離強度試驗方法 撓性材料對撓性材料》標準中規定,膠接試樣應在GB2918-87標準中所規定的標準環境進行試樣的狀態調節與試驗,溫度為(23±2)℃,相對濕度45%~55%,狀態調節不少于2h。膠黏劑的制造商也可自行規定膠接力學性能試驗試驗前的狀態調節期。
GB/7122-1996《高強度膠黏劑剝離強度的測定 浮輥法》在(23±3)℃、相對濕度45%~55%,狀態調節時間不少于0.5h。
GB/7124-86《膠黏劑拉伸剪切強度測試方法(金屬對金屬)》則規定試驗溫度在(23±2)℃環境中進行,仲裁試驗或溫度、濕度敏感的膠黏劑應在溫度(23±2)℃、相對濕度45%~55%的環境中進行。試樣在試驗溫度下停放不少于0.5h。對有溫度、濕度要求的膠黏劑,則在標準試驗環境條件下停放不少于16h。
GB/6329-1996《膠黏劑對接接頭拉伸強度的測定》則按GB2918-87中推薦的溫度(23±2)℃,相對濕度45%~55%,而狀態調節時間不作規定。
GB/T6328-1999《膠黏劑剪切沖擊試驗方法》中除了生產廠與訂購方另有規定外,金屬與金屬之間的膠接可不做預先狀態調節。木質試樣應在溫度為(23±2)℃,相對濕度在(50±5)%條件下狀態調節7d.
GB/T7125-1999《壓敏膠黏帶和膠黏劑帶厚度試驗方法》中規定,若只有溫度平衡要求的試樣,狀態調節時間不少于3h;對需要溫度、濕度平衡的試樣,在溫度(23±2)℃與相對濕度45%~55%的條件下,則狀態調節時間不少于24h。GB7752《絕緣膠黏帶工頻擊穿強度試驗方法》的狀態調節在溫度(23±2)℃,相對濕度45%~55%下的調節時間為24h,但最長調節時間不超過3個月。GB7753-87《壓敏膠黏帶拉伸性能試驗方法》與GB7754-87《壓敏膠黏帶剪切強度試驗方法(膠面對背面)》標準中規定的狀態調節在溫度(23±2)℃,相對濕度45%~55%下的調節時間為2h以上。
GB/T13477-92《建筑密封材料試驗方法》中僅對溫度為(23±2)℃、相對濕度45%~55%作了規定。但對低溫柔韌性與拉伸膠接性等其調節時間則另有規定。
GB11177-89《無機膠黏劑套接壓縮剪切強度試驗方法》對試驗環境溫度規定為18`~32℃,相對濕度<75%,而對狀態調節時間也沒有作出明確規定。
而HB5398中規定對航空用金屬結構膠黏劑則規定如下。
常溫條件在(23±2)℃下達到平衡后不少于10 min進行測試。如在此條件下測出值可疑時,則應將試樣防在(23±1)℃下,RH為(50±4)%標準條件下暴露4d后再重復測試。
高溫條件則達到表9-15規定相應溫度平衡10 min進行測試。做熱老化試驗,從老化箱內取出試片(棒)放在測試溫度下10 min再測。此時測量溫度用的熱電偶應貼在膠接接頭上。低溫達到規定溫度后10 min再測。
從上看出,若標準中對狀態調節為作出明確規定的,為了確保測試數據的準確與穩定,作者認為使用方應與膠黏劑生產商在協議中明確規定。
HB5313-5329航空用厭氧膠試驗方法中規定試驗室標準溫度為(23±2)℃,相對濕度就小于65%,但鑒于我國現有國情,作了特別規定,即當試驗室不能滿足標準溫度(23±2)℃時,試驗可以在非標準溫度下進行,并在試驗報告中予以說明,對仲裁試驗則必須在(23±2)℃下進行。
在國外相應標準中,如ASTM D903-49《膠黏劑剝離強度的測定方法》中對180°剝離試樣的狀態調節,ASTM D1876-72《膠黏劑T形剝離強度試驗方法》中對T形剝離試樣的狀態調節與ASTM D1781-76《膠黏劑爬鼓剝離強度試驗方法》中對爬鼓剝離試樣的狀態調節均作如下規定為“除膠黏劑制造商認為這樣的調節時間是不必要的或者采用其他的調節時間外,試樣應在相對濕度為50%±20%,溫度(23±1)℃的環境中停放7d或者達到狀態平衡,即質量不再發生變化。如果膠黏劑制造商與購買方達成書面協議,也可以超過(縮短)此限度而放置更長(更短)一段時間。”“特殊的狀態調節步驟可由用戶與制造商協議規定”。對木材與木材的膠接試樣,在ASTM D950-82、ASTM D906-64等標準中規定的狀態調節為“溫度為(23±1)℃,相對濕度為50%±2%的環境中停放7d或者直至試樣達到平衡,即試樣的質量不再變化。如果膠黏劑制造商與購買方達成書面協議,則調節時間可以不受此限制。”在ASTM D1002《膠黏劑拉伸剪切強度性能試驗方法》、ASTM D2095-72《用棒狀和條狀試樣測定膠黏劑拉伸強度的試驗方法》對“金屬與金屬膠接試樣固化后一旦達到(23±1)℃時應盡快進行測試,但膠黏劑制造商可規定測試前的特定調節條件。”看來ASTMD所規定的方法比較統一。
因為膠黏劑的基本是高聚物中合成樹脂、合成橡膠或它們兩者的混合物,環境條件的不一,對膠黏劑的力學性質影響大。因次,應按標準中規定的標準環境條件下進行,至少要在恒濕的條件進行試驗。在溫度條件控制好后,恒濕條件可以利用在密閉的玻璃干燥器內盛有鈣鹽的水溶液而獲得。如盛有Ca(NO3)2.4H2O的飽和水溶液的干燥器,在24.5℃時溶液上方空氣中的相對濕度為51%。在不同溫度下獲取固定濕度的方法可以從專門的實用化學手冊中查到。
對于試驗機,要求力的顯示值誤差小于±1%,并能提供適宜的夾具和要求的加載速度。試樣破壞負荷應選取在測力刻度盤示值的15%~85%的范圍內。應優先采用無慣性的電子拉力機,特別對剝離強度性能測試,若電子拉力試驗機與機械式拉力試驗機測試結果有差別時,則應以電子式拉力試驗機的數據為準。