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01.涂層的附著力的形成

漆膜與基材之間是可以通過（機(jī)械結(jié)合、物理吸附、氫鍵、化學(xué)鍵、互相擴(kuò)散）等作用結(jié)合，這些作用所產(chǎn)生的黏附力，決定了附著力。

02.涂層的結(jié)合方式

2.1   機(jī)械結(jié)合力

首先任何基材的表面都不可能是光滑的，良好的粗糙度不但更加容易潤濕，還能夠形成物理錨栓。有的基材比如石墨和耐材，會有一定的凹陷或者空隙，調(diào)稀涂料進(jìn)行滲透也可以形成物理錨栓保證附著力。

2.2   范德華力吸附作用

根據(jù)計算，當(dāng)兩個理想平面距離為10A 時，由范德華力的作用，它們之間的吸引力便可達(dá) 103-104N/cm2，距離為3-4A 時可達(dá) 104-105N/cm2,這個數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了目前最好的結(jié)構(gòu)膠所能達(dá)到的強(qiáng)度，但是這個只是理想情況，即使經(jīng)過精密拋光，兩個平面之間的接觸還不到總面積的百分之一，當(dāng)然液體涂層會好一些，前提是涂層在固化之前完全潤濕，但是也會比理論值低得多，主要是因為涂層在固化過程中會出現(xiàn)各種缺陷。附著力并不是各種作用力的總和，而是取決于局部最弱部位的力。

如果涂層僅通過范德華力結(jié)合，其僅僅是物理吸附作用，這種作用很容易被空氣中的水汽所取代。因此涂層僅靠物理吸附作用結(jié)合的話，其強(qiáng)度是不夠的。

2.3   化學(xué)鍵和氫鍵結(jié)合

當(dāng)聚合物上帶有氨基、羥基和羧基時，這些基團(tuán)容易和基材表面的氧原子或者氫氧基團(tuán)形成氫鍵，附著力也會強(qiáng)一些。

樹脂上的活性基團(tuán)也可以和金屬發(fā)生反應(yīng)形成化學(xué)鍵，如酚醛樹脂便可在較高溫度下與鋁、不銹鋼等發(fā)生化學(xué)作用，環(huán)氧樹脂也可和鋁表面發(fā)生一定的化學(xué)作用，化學(xué)鍵的結(jié)合對于附著力有著重要的意義。偶聯(lián)劑（表面改性劑）的應(yīng)用就可以說明這一點，涂層中添加偶聯(lián)劑，就會要求一端基團(tuán)與涂料反應(yīng)，另一端基團(tuán)與基材反應(yīng)。例如，最常用的硅烷偶聯(lián)劑，X3Si(CH2)nY，X是可水解成羥基的基團(tuán)，能與無機(jī)表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，Y是能夠與涂料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的官能團(tuán)。

2.4   擴(kuò)散作用

比如當(dāng)油性高分子涂料涂到同為高分子的基材上時，涂料中的分子會和基材上的分子相互擴(kuò)散，也是互溶的過程，最終界面會消失。高分子互溶需要一定條件，比如溶解度相近，有一定的自由體積，還有動力學(xué)的可能性。提高溫度也可以促進(jìn)擴(kuò)散。

2.5   靜電作用

當(dāng)金屬和有機(jī)涂層接觸時，金屬對電子親和力低，容易失去電子，而有機(jī)漆膜對電子親和力高，容易得到電子，故電子可從金屬移向漆膜，使界面產(chǎn)生接觸電勢，并形成雙電層產(chǎn)生靜電引力。

03.影響涂層附著力的因素

3.1   涂料黏度的影響

涂料黏度較低時，表面張力會較小，容易鋪展，也容易流入基材的凹處和孔隙中形成機(jī)械錨栓。

一般烘干漆具有比氣干漆更好的附著力，原因之一便是在高溫下，涂料黏度很低。

3.2   基材表面的潤濕情況

通常純金屬表面都具有較高的表面張力，而涂料一般表面張力都較低，但是現(xiàn)實中金屬表面會有氧化物形成，也可能吸附有機(jī)物等低表面張力物體。就會影響潤濕情況，因此基材處理我們會強(qiáng)調(diào)除油除銹，除氧化皮。

3.3  表面粗糙度

提高表面粗糙度可以增加機(jī)械結(jié)合力，另一方面也有利于表面的潤濕。

3.4   內(nèi)應(yīng)力影響

漆膜的內(nèi)應(yīng)力與附著力以及漆膜強(qiáng)度之間是互相抗衡的，如果內(nèi)應(yīng)力過大，漆膜就可能損壞或從基材脫落。

涂層中的內(nèi)應(yīng)力有兩個來源:

（1）涂層在固化過程中由于體積收縮產(chǎn)生的應(yīng)力;

（2）涂料和基材的熱膨脹系數(shù)不同，在溫變時產(chǎn)生的熱應(yīng)力。

溶劑揮發(fā)、化學(xué)反應(yīng)都會引起體積收縮。其中由于反應(yīng)中會溢出小分子，所以縮聚反應(yīng)收縮最嚴(yán)重。加成反應(yīng)中兩個雙鍵由范德華力結(jié)合變成共價鍵結(jié)合，原子距離大大縮短，所以體積收縮率也較大，收縮可達(dá)10%。環(huán)氧樹脂固化過程中收縮率較小，這是環(huán)氧涂料具有較好的附著力的重要原因。

當(dāng)漆膜和基材的熱膨脹系數(shù)不同時，溫變時產(chǎn)生的應(yīng)力正比于溫度的變化，因此如果熱應(yīng)力嚴(yán)重時，固化溫度不宜太高。