如何獲得(dé)優異的塗(tú)層附着力

介(jiè)紹：對大(dà)多數(shù)塗層來說(shuō)，最重要(yào)的一個(gè)要求是，在成膜(mó)完成後，系統必(bì)須牢(láo)固地附着在基(jī)材上。附着(zhe)力是指(zhǐ)塗(tú)層從(cóng)基材上剝(bāo)離的阻力(lì)。

 

 

完全(quán)濕潤(rùn)

塗料通常用作(zuò)液體施工。爲了(le)獲得(dé)良好(hǎo)的附(fù)着力，液體必須(xū)完全擴散(sàn)到待(dài)塗布(bù)的(de)表面上(shàng)。這種獲(huò)得附着力的(de)先決條件(jiàn)稱爲完(wán)全(quán)潤(rùn)濕(shī)，由液體的表面(miàn)張力和(hé)固體的表面能(néng)決定。

 

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潤濕受表面能和(hé)表面(miàn)張力(lì)的控(kòng)制。根據定(dìng)義，完全潤濕是指接(jiē)觸角爲0°的情況(kuàng)。當液(yè)體的表面(miàn)張力低于固體的表面能時，就(jiù)會發生完(wán)全潤(rùn)濕。當不滿足完(wán)全濕潤的前提(tí)條件時(shí)，可以使(shǐ)用兩種方(fāng)法：

 

通過預(yù)處理提高(gāo)固體(tǐ)的表面能。在(zài)某些情況下(xià)，簡單地用有(yǒu)機溶劑(jì)清(qīng)洗表面(miàn)就足(zú)夠了。使用(yòng)一種(zhǒng)稱爲潤濕(shī)劑的添加劑降低油漆的表面(miàn)張力。

 

附着力的(de)關鍵方面：當需(xū)要良(liáng)好的附着(zhe)力時，除了(le)完全(quán)潤濕(shī)外，還(hái)必須(xū)考慮幾個(gè)方面。這同時(shí)适用于“正常(cháng)”附着力（指(zhǐ)附着(zhe)在(zài)基底上(shàng)的塗層）和層(céng)間(jiān)附着力（指(zhǐ)塗覆(fù)在另(lìng)一塗層上的附着(zhe)力）。

 

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附着(zhe)力和層間附着(zhe)力：多種粘附機制可用于獲得(dé)良好的粘(zhān)附。其(qí)中一(yī)些機制非(fēi)常有(yǒu)效(xiào)，其(qí)他機(jī)制則(zé)可能會有(yǒu)所幫助。

 

兩(liǎng)種機制可産生優異(yì)的附着(zhe)力。

首先，當塗(tú)料組分能(néng)夠在成膜(mó)過程(chéng)中穿過基體-塗(tú)料界(jiè)面，從而産生界(jiè)面混合時，就有可能(néng)實現(xiàn)擴散(sàn)粘附。當塑(sù)料物(wù)體必須塗上塗(tú)料(liào)時，可以(yǐ)使用擴散(sàn)的概(gài)念。當塗料中的(de)聚合樹脂分子(zǐ)能夠擴(kuò)散(sàn)到塑(sù)料中足(zú)夠(gòu)深，并(bìng)與塑(sù)料的(de)聚合(hé)尾巴(bā)和鏈纏結(jié)，則可(kě)獲得優異(yì)的附(fù)着力(lì)。

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擴散(sàn)和纏(chán)繞

當塗層(céng)通過共價鍵與(yǔ)基體(tǐ)化學鍵合(hé)時，可以獲(huò)得優(yōu)異的(de)附着力；然後，基闆和(hé)塗層(céng)作用(yòng)被(bèi)稱爲偶聯。在漆膜形成(chéng)過程(chéng)中，當(dāng)塗料(liào)中基料體系的化學(xué)基(jī)團與基(jī)材表(biǎo)面的(de)化學(xué)基(jī)團(tuán)發(fā)生反應(yīng)時，在界面(miàn)處會形成共價鍵。

 

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界(jiè)面交聯(lián)

在(zài)成膜(mó)過程中形成共價鍵。特定(dìng)的添(tiān)加劑，稱爲(wèi)附着(zhe)力促進劑，可用于化(huà)學(xué)結(jié)合塗(tú)層。

獲得(dé)和(hé)保持(chí)良(liáng)好附着力的(de)先決條件是(shì)界(jiè)面共價鍵連接(jiē)到塗層(céng)的基料(liào)系統(tǒng)中。此(cǐ)外，塗層必須足夠柔(róu)韌，能夠處理施(shī)加在系統(tǒng)上的應力。尤其是靠(kào)近界(jiè)面的塗層部分(fèn)柔韌性要(yào)求高。

使用(yòng)擴散(sàn)附着(zhe)力(lì)和(hé)耦合(hé)劑，一個(gè)例(lì)子是(shì)當液(yè)體面漆施(shī)塗(tú)在仍然潮濕的液體(tǐ)底(dǐ)漆上時。當兩種(zhǒng)塗料(liào)在一(yī)定程度上(shàng)可混(hùn)溶，且交聯(lián)機理相同(tóng)時，可(kě)獲得較好的(de)塗(tú)層間附(fù)着(zhe)力。這一概念稱爲濕塗施工。

長期高強(qiáng)附着力的一(yī)個關鍵(jiàn)先(xiān)決條(tiáo)件是，由基(jī)材、塗層和(hé)界面組成(chéng)的整(zhěng)個(gè)系統的機(jī)械性能良好(hǎo)。系統應無内(nèi)應(yīng)力，且(qiě)系統必須(xū)能夠(gòu)消散(sàn)施加的任(rèn)何力。尤其(qí)是靠近(jìn)基(jī)體-塗(tú)層界面的區域(yù)必須是(shì)堅(jiān)固的(de)但不(bú)是剛性的(de)。這意(yì)味着，塗層内，尤(yóu)其(qí)是界面(miàn)附近的(de)交(jiāo)聯密度不(bú)應太高。

 

其(qí)他機制

其(qí)他粘(zhān)附機(jī)制可以幫(bāng)助獲得良好的(de)附着(zhe)力。

粗糙表(biǎo)面比光滑(huá)表面具有(yǒu)更高的有(yǒu)效表(biǎo)面積。表面粗糙度(dù)可通過(guò)砂磨、蝕刻或噴(pēn)砂等預處理獲(huò)得，有利于粘附(fù)。

其次(cì)，液體(tǐ)塗料(liào)可以滲透到多(duō)孔基材的孔(kǒng)隙(xì)中，如石頭和木(mù)材。由于(yú)機械錨(máo)固，穿透(tòu)性可提(tí)高附(fù)着力(lì)。

确保(bǎo)基體和(hé)塗層之(zhī)間的(de)強分(fèn)子間(jiān)相互作用是很重要(yào)的(de)，尤其是(shì)當塗覆金(jīn)屬時(shí)。最好(hǎo)使用強物理鍵(jiàn)，如氫(qīng)鍵。使用氫(qīng)鍵(jiàn)作爲主(zhǔ)要的粘附機制(zhì)是有風險的。原(yuán)因是其他能夠(gòu)形成氫(qīng)鍵的分(fèn)子，可以與(yǔ)産生(shēng)附着(zhe)力的氫鍵(jiàn)競(jìng)争。一個衆所(suǒ)周知(zhī)的例子是(shì)，一些金屬塗層在幹(gàn)燥條件下(xià)表現(xiàn)出良(liáng)好的(de)附(fù)着(zhe)力，但當金(jīn)屬塗層(céng)界面(miàn)與(yǔ)水接觸時，則會(huì)失效。

最重(zhòng)要的(de)是要(yào)認識到，由(yóu)基底(dǐ)、塗層和界(jiè)面組成的完整(zhěng)系統控制着（層(céng)間）附着力的強弱。