涂料的附著力機(jī)理

　　1、漆膜在基材上的附著類型與附著性
　　漆膜在基材上的附著分為機(jī)械附著和化學(xué)附著2種類型。
　　機(jī)械附著取決于被涂板材的性質(zhì)(粗糙度，多孔性)以及所形成的漆膜強(qiáng)度；
　　化學(xué)附著是指漆膜和板材界面處漆膜分子和板材分子的相互吸引力，它取決于漆膜和板材的理化性質(zhì)。
　　2種類型相比，通常認(rèn)為化學(xué)附著的說(shuō)法更切合實(shí)際，是最主要的漆膜附著類型。

　　2、漆膜與被涂物形成漆膜的三個(gè)要素：
　　(1)液態(tài)成膜物質(zhì)對(duì)板材的潤(rùn)濕程度；
　　(2)基材表面上定向吸附層的形成；
　　(3)成膜物與基材界面形成雙電子層。

　　2.1 漆液對(duì)基材的潤(rùn)濕性
　　漆膜的附著力產(chǎn)生于涂料與被涂基材表面極性基之間的相互引力，而這種極性基之間的相互引力的產(chǎn)生是以涂料對(duì)被涂基材表面的良好濕潤(rùn)為前提的。由于涂料對(duì)被涂基材表面的濕潤(rùn)狀況取決于漆液的表面張力，因此，降低涂料的表面張力，才能提高濕潤(rùn)效率，增強(qiáng)漆膜對(duì)基材表面的附著力。
　　涂料對(duì)基材的潤(rùn)濕是通過(guò)涂料的流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。漆液在應(yīng)用中必須呈很好的流動(dòng)態(tài)，即使粉末涂料也必須達(dá)到流動(dòng)態(tài)；只能通過(guò)漆液的流動(dòng)來(lái)濕潤(rùn)被涂表面，才能達(dá)到漆膜對(duì)基材良好附著的目的。一般而言，涂料濕潤(rùn)得不好，界面接觸就小，附著力就差；反之，涂料濕潤(rùn)得好，界面接觸就大，附著力就好。
　　涂料中有低分子量的物質(zhì)或者助劑(如硬脂酸鹽、增塑劑等)存在時(shí)，它們會(huì)在涂層和被涂物之間產(chǎn)生弱的界面層，影響漆液對(duì)基材的潤(rùn)濕性，降低附著力。此外，基材表面粘附有水、灰塵、酸、堿等雜質(zhì)時(shí)，也會(huì)引起漆膜與基材間弱界面層的出現(xiàn)，防礙漆液對(duì)基材的潤(rùn)濕作用，減少極性點(diǎn)，導(dǎo)致漆膜附著力的下降。
　　漆膜的附著性取決于成膜物質(zhì)中聚合物(或分子量更低的預(yù)聚物)的極性基，如-OH、-COOH，與被涂物表面的極性基之間的相互結(jié)合。為了使這種極性基良好結(jié)合，要求聚合物分子具有一定的流動(dòng)性，讓聚合物分子更好地濕潤(rùn)基材表面，使聚合物的極性基接近于被涂表面的極性基；當(dāng)兩者分子之間的距離變得非常小時(shí)(達(dá)到1A以內(nèi))，極性基之間由于范德華力、化學(xué)親和力、氫鍵等內(nèi)聚力的綜合作用達(dá)到附著平衡。

　　2.2漆膜的內(nèi)聚力與熱膨脹系數(shù)
　　同類物質(zhì)分子之間的內(nèi)聚所引起的力，稱為內(nèi)聚力。涂層內(nèi)聚力越大，附著力越差。涂料在干燥過(guò)程中，隨著溶劑的揮發(fā)、交聯(lián)程度的增大，成膜物質(zhì)分子之間的內(nèi)聚力增大，漆膜產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，最終導(dǎo)致漆膜附著力的降低。因此，可以通過(guò)采取降低漆膜內(nèi)聚力的方法來(lái)達(dá)到提高附著力的目的，常用的辦法有：
　　①降低涂層的厚度，減小內(nèi)聚力，提高漆膜對(duì)基材的粘附強(qiáng)度。
　　②往涂料中添加適當(dāng)顏料，降低漆膜內(nèi)聚力，改善漆膜在底材上的附著性。這是色漆比清漆的附著力普遍要好的重要原因。
　　漆膜與基材熱膨脹系數(shù)的差異，也影響著漆膜的附著性能。眾所周知，隨著溫度條件的變化，一切材料均會(huì)發(fā)生不同程度的體積收縮和膨脹。當(dāng)涂料涂布于基材表面時(shí)，由于熱脹冷縮的影響，涂料與被涂表面之間的粘結(jié)點(diǎn)將遭到不同程度的破壞。從總體上看，漆膜的熱膨脹系數(shù)要明顯大于基材的熱膨脹系數(shù)，所以在溫度變動(dòng)時(shí)，漆膜的膨脹或收縮程度都比板材大，從而引起漆膜的相應(yīng)變形，產(chǎn)生皺紋、龜紋等，降低了漆膜的附著力。涂料的熱膨脹系數(shù)越小，涂膜的附著力越好，例如環(huán)氧樹(shù)脂熱膨脹系數(shù)比其他樹(shù)脂小，所以環(huán)氧樹(shù)脂漆膜的附著性好。

　　2.3 漆膜與被涂表面的極性
　　從分子結(jié)構(gòu)、分子的極性及分子相互作用力的觀點(diǎn)來(lái)看，漆膜的附著力產(chǎn)生于涂料中聚合物分子的極性基定向，及其與被涂物表面極性分子的極性基之間的相互吸引力。只有兩者之間極性基相適應(yīng)，才能得到附著力好的漆膜；反之，極性好的涂料涂在非極性的板材上，或者非極性涂料涂在極性的板材上，都不會(huì)得到附著力良好的漆膜。
　　漆膜與被涂表面任何一方的極性基減少，都將導(dǎo)致漆膜附著力的下降：
　　(1)基材板面存在污物、油脂、灰塵等，降低了基材表面的極性，會(huì)引起附著力的降低。
　　(2)漆膜中極性點(diǎn)的減少，也會(huì)降低附著力。例如氨基醇酸漆烘干成膜時(shí)．醇酸樹(shù)脂的-OH與氨基樹(shù)脂中的-CH2OH進(jìn)一步交聯(lián)而不斷被消耗了，造成了附著極性點(diǎn)的不斷減少，這是氨基醇酸漆烘干后附著力降低的一個(gè)重要原因。漆膜中極性點(diǎn)的減少，既可能緣于涂料中不同組分之間的交聯(lián)反應(yīng)，也可能因?yàn)榫酆衔锓肿觾?nèi)的極性基自行結(jié)合而引起。