本發(fā)明涉及高分子材料性能檢測，具體涉及一種雙面膠帶的熱穩(wěn)定性測試方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、雙面膠帶是一種兩面都帶有粘性的膠帶。它通常由基材、膠水和隔離紙或膜組成。根據(jù)基材、膠水、用途和形態(tài)的不同，雙面膠帶可以細分為多種類型。常見的基材有紙、布、塑料、金屬箔等；膠水則分為橡膠型、樹脂型、硅膠型等；用途上，雙面膠帶可用于包裝、固定、裝飾、防塵等多種場景；形態(tài)上，有卷狀、片狀、帶狀等多種形式。雙面膠帶生產(chǎn)需要進行熱穩(wěn)定性測試?。熱穩(wěn)定性測試是膠帶生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，主要用于評估膠帶在高溫環(huán)境下的性能表現(xiàn)。

2、如申請?zhí)枮閏n201711468976.1，授權(quán)公告日為20201201的一種熱熔膠熱穩(wěn)定性測試方法，包括以下步驟：1)準備待測試的熱熔膠；2)將熱熔膠加熱至熔融，觀察熱熔膠的色澤和外觀的變化；3)在熔融條件下，將熱熔膠置于熱穩(wěn)定性測試裝置中過濾；4)將過濾后的熱熔膠冷卻，再進行軟化點測試和稀稠度測試。本發(fā)明在測試稀稠度、軟化點之前增加了過濾的步驟，排除了熱熔膠中碳化物的影響，有效減小測試結(jié)果的誤差；過濾過程可對熱熔膠中的碳化物進行分離，收集稱量后可準確得到碳化物的量，方便量化比較熱熔膠的熱穩(wěn)定性能；該方法操作簡單，克服了現(xiàn)有方法中因不同人觀察而帶來的主觀誤差，將測試結(jié)果可量化，精度高。

3、如申請?zhí)枮閏n201710433844.9，授權(quán)公告日為20210409的一種有機材料熱穩(wěn)定性測試設(shè)備，屬于物理氣相沉積技術(shù)領(lǐng)域。有機材料熱穩(wěn)定性測試設(shè)備包括機械泵、連通機械泵的分子泵、連通分子泵的冷阱裝置、連通冷阱裝置的集成樣品管、對集成樣品管進行加熱的加熱裝置、調(diào)節(jié)加熱裝置的高度的升降裝置、繼電器和plc控制系統(tǒng)。本發(fā)明所提供的有機材料熱穩(wěn)定性測試設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、高效、實用性強，能夠非常好的解決有機材料熱穩(wěn)定性評測的問題。

4、在新能源汽車動力電池組裝領(lǐng)域，雙面膠帶需承受-40℃至150℃的劇烈溫度波動，現(xiàn)行測試方法依據(jù)gb/t4852-2002的恒溫剝離測試僅能獲得靜態(tài)粘接力數(shù)據(jù)，無法反映溫度循環(huán)導(dǎo)致的界面疲勞劣化，無法捕捉高溫蠕變、界面微裂紋擴展等隱性失效模式，且傳統(tǒng)熱老化箱缺乏快速溫變能力（＞10℃/min），與電池組實際工況中因充放電引發(fā)的分鐘級溫度驟變存在數(shù)量級差異，同時?未建立膠層化學(xué)老化（與宏觀力學(xué)性能衰減的定量關(guān)聯(lián)模型，導(dǎo)致早期失效預(yù)警缺失，因此，亟需設(shè)計一種雙面膠帶的熱穩(wěn)定性測試方法及其系統(tǒng)解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種雙面膠帶的熱穩(wěn)定性測試方法及其系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種雙面膠帶的熱穩(wěn)定性測試方法，包括以下步驟：

4、步驟s1.樣品準備：利用裁剪設(shè)備裁剪雙面膠帶，并對裁剪的雙面膠帶進行標記，標記后進行分類，雙面膠帶裁剪規(guī)格為25mm×100mm，所述裁剪后雙面膠帶標記為a、b兩種，所述裁剪的雙面膠帶共需要十組。

5、步驟s2.測試準備：將分類在同一組雙面膠帶放入承載器具，承載器具選用陽極氧化鋁基板，且通過貼合設(shè)備壓合，壓合系數(shù)：0.5mpa壓力貼合、保壓時間60s，并將承載器具放入測試設(shè)備中，后封閉測試設(shè)備，所述測試設(shè)備選用三明治上下多腔體式結(jié)構(gòu)，所述測試設(shè)備共分為四層，且從上到下依次為：預(yù)處理區(qū)40℃、100℃區(qū)、120℃區(qū)、150℃區(qū)。

6、步驟s3.測試開始：啟動供給設(shè)備，供給設(shè)備對測試設(shè)備供熱，測試設(shè)備內(nèi)部熱量增加，溫度升高，進行高溫?zé)岱€(wěn)定性測試，供給設(shè)備分為熱源供給、液氮供給及氧氣供給三種設(shè)備。

7、步驟s4.測試調(diào)節(jié)：測試一段時間后，調(diào)節(jié)承載器具位置，在測試設(shè)備不同位置進行不同溫度階段測試，測試過程如下所示：

8、（1）預(yù)處理：升溫40℃，保持時間60min，后快速冷卻室溫；

9、（2）第一溫階測試：冷卻結(jié)束后，快速升溫100℃，保持時間5min，氧氣濃度21%±0.5%；

10、（3）第二溫階測試：二次升溫至120℃，保持時間10min，氧氣濃度21%±0.5%；

11、（4）第三溫階測試：三次升溫至150℃，保持時間30min，氧氣濃度21%±0.5%；

12、（5）淬冷階段：液氮噴射5s，快速降溫至-40℃。

13、步驟s5.數(shù)據(jù)監(jiān)測：測試過程中，利用紅外光譜技術(shù)實施監(jiān)測膠層化學(xué)結(jié)構(gòu)變化，實時獲取膠層羰基指數(shù)，監(jiān)測膠層化學(xué)結(jié)構(gòu)變化的設(shè)備為原位傅里葉變換紅外光譜攝像頭；

14、步驟s6.計算與判據(jù)：建立熱失穩(wěn)系數(shù)、熱機械耦合失效系數(shù)及老化系數(shù)，并構(gòu)建計算模型，將獲取的膠層羰基指數(shù)輸入計算模型，計算模型會輸出計算結(jié)果，依據(jù)計算結(jié)果可判斷雙面膠帶熱穩(wěn)定性；

15、熱失穩(wěn)系數(shù)公式如下所示：

16、；

17、熱機械耦合失效系數(shù)公式如下所示：

18、；

19、老化系數(shù)公式如下所示：

20、；

21、其中，為羰基指數(shù)變化量，δl為蠕變位移，為雙面膠原長度、寬度值，為動態(tài)剝離力衰減率，為雙面膠原動態(tài)剝離力衰減率，d為頻率因子，為氧化活化能，\left [ {{o}_{2}} \right ]為氧濃度，r為摩爾氣體常數(shù)，t為絕對溫度，指雙面膠測試時所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度；

22、（1）設(shè)定閾值k≥1.2時判定熱穩(wěn)定性失效（對應(yīng)粘接力永久損失≥30%）；?

23、（2）當≥1.25時，膠接界面發(fā)生不可逆損傷（sem顯示微裂紋密度＞15條/mm2，剝離強度衰減≥35%）；

24、（3）為羰基指數(shù)，數(shù)值越大表面老化越嚴重。

25、一種雙面膠帶的熱穩(wěn)定性測試系統(tǒng)，包括計算設(shè)備、供給設(shè)備、測試設(shè)備，所述計算設(shè)備通過導(dǎo)線分別與供給設(shè)備、測試設(shè)備之間呈電性連接，所述供給設(shè)備分為熱源供給、液氮供給及氧氣供給三種設(shè)備，所述計算設(shè)備包括連接單元、計算單元、反饋單元及存儲單元，所述連接單元通過電纜、網(wǎng)絡(luò)通信與供給設(shè)備、測試設(shè)備之間呈通訊連接，所述計算單元包括模型模塊、控制模塊，所述模型模塊依據(jù)熱失穩(wěn)系數(shù)、熱機械耦合失效系數(shù)及老化系數(shù)構(gòu)建計算模型，所述模型模塊通過深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，所述模型模塊用于對收發(fā)單元獲取的測試數(shù)據(jù)進行計算，所述控制模塊依據(jù)模型模塊計算的結(jié)果控制供給設(shè)備、測試設(shè)備運行，所述反饋單元用于將計算單元處理的結(jié)果可視化展示出來，所述存儲單元為存儲服務(wù)器，所述存儲單元用于存儲連接單元接收的數(shù)據(jù)、計算單元計算的數(shù)據(jù)及發(fā)出的控制命令數(shù)據(jù)、日志數(shù)據(jù)。

26、所述測試設(shè)備包括測試箱，所述測試箱通過管道與供給設(shè)備相互連通，所述測試箱底端通過螺栓安裝有底蓋，所述測試箱一側(cè)外壁焊接有殼體，所述底蓋內(nèi)壁底部兩側(cè)分別通過螺栓安裝有監(jiān)測模塊二、測距模塊，所述監(jiān)測模塊二頂端位于測試箱內(nèi)部，所述測距模塊頂端位于殼體內(nèi)部，所述測試箱一側(cè)外壁通過合頁安裝有罐蓋，且罐蓋一側(cè)外壁通過螺栓安裝有監(jiān)測模塊一，所述測試箱內(nèi)部滑動連接有承載組件，所述殼體頂部一側(cè)外壁通過螺栓安裝有電動推桿，所述測試箱外部通過螺栓安裝有四組熱電偶，且每組熱電偶數(shù)量為4個，所述測試箱一側(cè)外壁分別插接有液氮管、供熱管，所述液氮管、供熱管另一端延伸至供給設(shè)備內(nèi)部；

27、所述承載組件包括安裝座，所述安裝座滑動連接在殼體內(nèi)部，所述安裝座通過螺栓與電動推桿的輸出端之間呈電性連接，所述安裝座兩側(cè)外壁均通過螺栓安裝有監(jiān)控探頭，所述安裝座一側(cè)外壁通過軸承安裝有承載盤，且承載盤兩側(cè)外壁均開設(shè)有安裝槽，所述安裝槽內(nèi)部設(shè)有兩個待測試模塊，所述安裝座內(nèi)部通過螺栓安裝有舵機，且舵機的輸出端通過平鍵與承載盤之間呈固定連接。

28、在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明提供的一種雙面膠帶的熱穩(wěn)定性測試方法及其系統(tǒng)，有益效果為：

29、（1）本發(fā)明通過三明治多腔體結(jié)構(gòu)（40℃/100℃/120℃/150℃分區(qū)）實現(xiàn)溫度-時間的非線性加載，相比傳統(tǒng)單溫區(qū)測試，可同步模擬材料在?驟變溫度場中的熱應(yīng)力累積?，使老化速率模擬精度提升，且四層溫區(qū)疊加液氮淬冷（-40℃）可誘發(fā)材料界面?微裂紋密度，有效暴露膠層熱機械疲勞薄弱點?。

30、（2）本發(fā)明通過構(gòu)建熱失穩(wěn)系數(shù)、熱機械耦合失效系數(shù)及老化系數(shù)的?非線性權(quán)重模型，突破傳統(tǒng)單因素（評價方法的局限性，能夠提升對粘接力永久損失的預(yù)測置信度，為高性能膠粘材料的研發(fā)與質(zhì)量控制提供了創(chuàng)新解決方案?。

31、（3）本發(fā)明所設(shè)計的承載組件，應(yīng)用測試設(shè)備對雙面膠帶測試時，當預(yù)處理老化測試結(jié)束后，操作舵機啟動，承載盤會翻轉(zhuǎn)，使得帶有待測試模塊的一面位置朝下，隨后再操作電動推桿啟動，電動推桿會帶著承載組件升起，方便工人將新的待測試模塊放置在承載盤上，后續(xù)對承載盤上位置朝下的待測試模塊測試時，啟動電動推桿，將承載組件下移，會使得測試箱分為兩個區(qū)域，一個便于進行新的待測試模塊進行老化測試，另一個區(qū)域便于進行老化測試后其他測試，能夠加快對多組待測試模塊測試的效率。