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涂料的附著力探討

發(fā)布時間:

2019-08-13

涂膜與底材之間可通過機械結(jié)合、物理吸附、互相擴散、氫鍵和化學鍵等作用結(jié)合在一起。這些作用所產(chǎn)生的黏附力，決定于漆膜與底材之間的附著力。這種附著力應是漆膜和底材之間各種結(jié)合力的總和，下面我們就對各種結(jié)合力加以分析。

一、吸附作用力 漆膜和認錯 材之間都存在著原子、分子之間的作用力，這種作用力包括化學鍵、氫鍵和范德華力，如果兩個理想的平面距離為10-9時，可以計算出范德華力的作用可達（9.8~98Mpa），距離為（3~4）*10-10時，可達（98~980Mpa）。這個數(shù)值遠遠高于最好的結(jié)構(gòu)膠黏劑所能達到的強度。但是兩個固體之間很難有這樣理想的情況，即使經(jīng)過拋光，兩個平面之間的接觸很難達到總面積的百分之一。涂料是流體，只要涂料在固化之前能充分潤濕底材表面，就應有較好的附著力（像我公司生產(chǎn)的CFU2050D，就有優(yōu)良的潤濕底材的特性，對很多底材都具有廣泛的附著力）。漆膜實際的附著力比計算的理論強度差得遠，如果底材是無機材質(zhì)時，它是親水的，表面有 層吸自環(huán)境聽水膜，此時涂膜內(nèi)的疏水基團很難與之潤濕，因此附著力差；當基材是有機材質(zhì)時，如塑料質(zhì)底材，如PE、PP類底材，其本身不具有極性基團，附著力差；最重要的是還是由于這種結(jié)合總是有缺陷的，黏附的強度并不是取決于分子作用力的總而是取決于局部最弱的部位的作用力。

兩個表面之間僅通過范德華力結(jié)合，實際便是物理吸附作用。這種作用很容易為空氣中水汽所取代。因此，要使涂膜與底材之間有強的結(jié)合力，僅靠這種物理吸附作用是不夠不夠的。

二、機械結(jié)合力  任何底材的表面都不可能是光滑的，即使用肉欲 眼看起來很光滑，微觀上也是十分粗糙的，有的表面表面如森材、紙張、水泥以及涂有底漆的表面都是多孔的，涂料可滲透到這些凹穴或孔隙中去，固化之后就象許多小鉤子和楔子把漆膜與基材結(jié)合在一起。

三、化學鍵結(jié)合  化學鍵包括氫鍵的強度，要比范德華力強得多，因此如果涂料和底材之間能形成氫鍵或化學鍵，附著力要強得多。如聚合物分子上帶有羥基、羧基與氨基時，就容易和底材表面的氧原子或氫氧基團發(fā)生氫鍵作用，因而增強附著力。聚合物上的活性基團也可以和金屬發(fā)生化學作用，如酚醛樹脂可在較高溫度下與鋁、不銹鋼等發(fā)生化學作用，環(huán)氧樹脂也可以和鋁表面發(fā)生一定的化學作用（像我公司CFU1655環(huán)氧改性羥基丙烯酸樹脂，CFP5050環(huán)氧改性熱塑性丙烯酸樹脂都對鋁材有良好的附著力）。

四、擴散作用  涂料中成膜物為聚合物鏈狀分子，如果底材也是高分子材料，那么在一定條件下由于分子或鏈段的布朗運動，涂料的分子和認錯 材中的分子可相互擴散，實質(zhì)上是在界面上互溶的過程，導致界面消失，這種情況既要兩者溶解度參數(shù)相近，另一方面，兩者還必須在玻璃化溫度之上，因而提高溫度也是促進擴散，提高附著力的方法（像我公司的CFP7250就對塑膠底材有良好的附著力，而又具有良好的耐醇性、銀粉定向性、光澤，用在家電、玩具漆等方面特別有優(yōu)勢。）

五、靜電作用  當涂料與底材接觸時，如果電子親合力不同，便可互為電子的給體和受體，形成雙電子層，產(chǎn)生靜電作用力，例如當金屬底材涂漆時，有機涂層對電子親合力高，容易從金屬底材上得到電子，這樣，界面產(chǎn)生接觸電勢，形成雙電層，產(chǎn)生靜電引力，因而提高附著力。（像我公司生產(chǎn)的CFU2050N，就是此類樹脂，對于高密著性玻璃鋼、玻璃纖維、尼龍玻纖，高結(jié)晶度的金屬層，都具有良好的附著力；而對于結(jié)晶度較高的PP基材，我公司生產(chǎn)的CFP5045A，因為CFP5045A中所含有的氯化聚丙烯中特殊改性，能與PP基材形成牢固的附著力，所以其具有良好的附著力和泡水后的二次附著力。）

綜上所述，要想提高涂膜對底材的附著力，一方面要選擇好樹脂外，另一方面還要對底材的處理、烘烤條件等等進行調(diào)整。

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