如何獲(huo)得優異的塗層(céng)附着力

介紹：對(duì)大多數塗層來(lai)說，最重要的一(yī)個要求是，在成(chéng)膜完🏃‍♂️成後，系統(tǒng)必須牢固地附(fù)着在基材上。附(fu)着力是指塗層(ceng)從基材上剝離(lí)的阻力。

 

 

完全濕(shī)潤

塗料通常用(yòng)作液體施工。爲(wei)了獲得良好的(de)附着力，液體必(bì)須完全擴散到(dào)待塗布的表面(mian)上。這種獲得附(fù)着力的♋先決🛀🏻條(tiáo)件稱爲完全潤(rùn)濕，由液體的表(biǎo)面💃張力和固體(tǐ)的表面能決定(dìng)。

 

Complete wetting diagram - learn about achieving superior adhesion of coatings

 

潤濕受表面能(neng)和表面張力的(de)控制。根據定義(yì)，完全🧡潤濕是🔅指(zhi)接觸角爲0°的情(qíng)況。當液體的表(biǎo)面張力低于固(gù)體的表面能時(shi)，就會發生完全(quán)潤濕。當不滿足(zú)完全濕潤的前(qián)提條件時，可以(yi)使用兩種方法(fa)：

 

通過預處理提(ti)高固體的表面(mian)能。在某些情況(kuàng)下，簡單地用有(yǒu)機👉溶劑清洗表(biao)面就足夠了。使(shi)用一種稱爲潤(rùn)濕劑的添加劑(jì)降低油漆的表(biao)面張力。

 

附着力(lì)的關鍵方面：當(dāng)需要良好的附(fù)着力時，除了完(wan)🔞全潤㊙️濕外，還必(bi)須考慮幾個方(fāng)面。這同時适用(yong)于“正常”附着力(li)（指💔附着在基底(dǐ)上的塗層）和層(céng)間附着力（指塗(tu)覆在另一塗層(ceng)上的附着力）。

 

diagram of a coating on top of another coating - Learn about achieving superior coatings adhesion

 

附(fù)着力和層間附(fu)着力：多種粘附(fu)機制可用于獲(huo)得良好的粘附(fu)。其中一些機制(zhì)非常有效，其他(tā)機制則可能會(huì)有所幫🌈助。

 

兩種(zhong)機制可産生優(yōu)異的附着力。

首(shou)先，當塗料組分(fèn)能夠在成膜過(guo)程中穿過基體(tǐ)-塗⭐料界面，從而(ér)✂️産生界面混合(he)時，就有可能實(shí)現擴散粘附。當(dang)塑料物體必須(xū)塗上塗料時，可(ke)以使用擴散的(de)概念。當塗料中(zhōng)的聚合樹脂分(fèn)子能夠擴散到(dao)塑料中足夠深(shen)，并與塑料的聚(ju)合尾巴和鏈纏(chán)結，則可獲得優(you)異的附着力。

Diffusion and entanglement - learn about achieving superior coating adhesion

 

 

擴(kuo)散和纏繞

當塗(tu)層通過共價鍵(jian)與基體化學鍵(jian)合時，可以獲得(de)優異的附♈着力(li)；然後，基闆和塗(tu)層作用被稱爲(wèi)偶聯。在漆膜形(xing)成過💔程中，當塗(tú)👈料中基料體系(xi)的化學基團與(yu)基材表面的化(hua)學基團發生反(fan)應時，在界面處(chu)會形成共價鍵(jian)。

 

Interfacial crosslinking - Learn about achieving superior coating adhesion

 

界面交聯

在成(chéng)膜過程中形成(cheng)共價鍵。特定的(de)添加劑，稱爲附(fu)着力☎️促進♍劑，可(ke)用于化學結合(hé)塗層。

獲得和保(bao)持良好附着力(li)的先決條件是(shì)界面共價鍵連(lián)接到塗層的基(ji)料系統中。此外(wài)，塗層必須足夠(gou)柔韌，能夠處理(li)施加在系統上(shàng)的應力。尤其是(shì)靠近⚽界面的塗(tú)層部分柔韌性(xìng)要求高。

使用擴(kuo)散附着力和耦(ou)合劑，一個例子(zǐ)是當液體面漆(qī)施塗在仍然潮(cháo)濕的液體底漆(qī)上時。當兩種塗(tu)料♌在一定程度(dù)上💯可混🔴溶，且交(jiāo)聯機理相同時(shi)，可獲得較好的(de)塗層間附着力(li)。這一概念稱爲(wèi)濕塗施工。

長期(qi)高強附着力的(de)一個關鍵先決(jue)條件是，由基材(cái)、塗層🔱和界面🌐組(zǔ)成的整個系統(tǒng)的機械性能良(liáng)好。系統應無内(nèi)應力，且系統必(bi)☔須能夠消散施(shī)加的任何力。尤(yóu)其✏️是靠近基體(ti)-塗㊙️層界面的區(qu)域必須是堅固(gù)的但不是剛性(xìng)的。這意味着，塗(tu)層内，尤其是界(jiè)面附近的交聯(lián)密度不應太高(gāo)。

 

其他機制

其他(tā)粘附機制可以(yǐ)幫助獲得良好(hao)的附着力。

粗糙(cao)表面比光滑表(biao)面具有更高的(de)有效表面積。表(biao)🔞面粗糙度可☀️通(tōng)過砂磨、蝕刻或(huò)噴砂等預處理(lǐ)獲得，有利于粘(zhan)附。

其次，液體塗(tú)料可以滲透到(dào)多孔基材的孔(kong)隙中，如石🛀🏻頭和(he)木材。由于機械(xiè)錨固，穿透性可(kě)提高附着力🈲。

确(que)保基體和塗層(céng)之間的強分子(zǐ)間相互作用是(shì)很重要的，尤其(qi)👅是當塗覆金屬(shu)時。最好使用強(qiáng)物理鍵，如氫鍵(jiàn)。使用氫鍵作爲(wei)主要的粘附機(jī)制是有風險的(de)。原因是其他👣能(neng)夠形成氫鍵👣的(de)分子🚶，可以與産(chǎn)生附着力的氫(qīng)鍵競争。一個衆(zhōng)所周知的例子(zǐ)是，一些金屬塗(tú)層在☂️幹燥條件(jian)下表現出良好(hǎo)🏃的附着力，但當(dāng)金屬塗層界♋面(miàn)與水接觸時，則(ze)會失效。

最重要(yao)的是要認識到(dào)，由基底、塗層和(hé)界面組成的💋完(wán)🛀整系統🙇🏻控制着(zhe)（層間）附着力的(de)強弱。