如何獲(huo)得優異的(de)塗層附着(zhe)力

介紹：對(dui)大多數塗(tu)層來說，最(zui)重要的一(yi)個要求是(shi)，在成膜完(wan)成後，系統(tong)必須牢固(gu)地附着在(zai)基材上。附(fu)着😘力是指(zhi)塗層從基(ji)材✋上剝離(li)的阻力。

 

 

完(wan)全濕潤

塗(tu)料通常用(yong)作液體施(shi)工。爲了獲(huo)得良好的(de)附着力，液(ye)💑🏾體必須完(wan)全擴散到(dao)待塗布的(de)表面上。這(zhe)種獲得附(fu)着力的先(xian)決條件稱(cheng)爲完全潤(run)濕，由液體(ti)的表面張(zhang)力和固體(ti)的表面能(neng)決定。

 

Complete wetting diagram - learn about achieving superior adhesion of coatings

 

潤濕(shi)受表面能(neng)和表面張(zhang)力的控制(zhi)。根據定義(yi)，完全潤濕(shi)是指接觸(chu)角爲0°的情(qing)況。當液體(ti)的表面張(zhang)力低🏃🏿‍♀️‍➡️于固(gu)體的表面(mian)能時，就會(hui)發生完全(quan)潤濕。當不(bu)滿足完全(quan)濕潤的前(qian)提條件時(shi)，可以使用(yong)兩種方法(fa)：

 

通過預處(chu)理提高固(gu)體的表面(mian)能。在某些(xie)情況下，簡(jian)單地用有(you)機溶劑清(qing)洗表面就(jiu)足夠了。使(shi)用一種稱(cheng)☠️爲潤濕劑(ji)的添加劑(ji)降低🏊🏾‍♀️油漆(qi)的表面張(zhang)力。

 

附着力(li)的關鍵方(fang)面：當需要(yao)良好的附(fu)着力時，除(chu)了完全潤(run)濕外，還必(bi)須考慮幾(ji)個方面。這(zhe)同時适用(yong)于^“正常”附(fu)着力（指附(fu)着在基底(di)上的塗層(ceng)）和層間附(fu)着力（指塗(tu)覆在另一(yi)塗層🛀🏼上的(de)附着力）。

 

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

 

附(fu)着力和層(ceng)間附着力(li)：多種粘附(fu)機制可用(yong)于獲得💔良(liang)好的粘附(fu)。其中一些(xie)機制非常(chang)有效，其他(ta)機制則可(ke)能會有所(suo)幫助。

 

兩種(zhong)機制可産(chan)生優異的(de)附着力。

首(shou)先，當塗料(liao)組分能夠(gou)在成膜過(guo)程中穿過(guo)基體-塗料(liao)界面🙂‍↔️，從而(er)産生界面(mian)混合時，就(jiu)有可能實(shi)現擴散粘(zhan)附💕。當塑料(liao)物體必😁須(xu)塗上塗料(liao)時，可以使(shi)用擴散的(de)概念。當塗(tu)料中的聚(ju)合樹脂分(fen)子能夠擴(kuo)散到塑料(liao)中足夠👩🏼‍❤️‍👨🏾深(shen)，并與塑🧜🏼‍♂️料(liao)的聚合尾(wei)巴和鏈纏(chan)結，則可獲(huo)得優異的(de)附着力。

Diffusion and entanglement - learn about achieving superior coating adhesion

 

 

擴(kuo)散和纏繞(rao)

當塗層通(tong)過共價鍵(jian)與基體化(hua)學鍵合時(shi)，可以獲得(de)優🙂‍↔️異的附(fu)着力；然後(hou)，基闆和塗(tu)層作用被(bei)稱爲偶聯(lian)🛌🏻。在漆膜形(xing)成過~程中(zhong)，當塗料中(zhong)基料體系(xi)的化學基(ji)團與基材(cai)表面的化(hua)學基團發(fa)生反應時(shi)，在界面處(chu)會形成共(gong)價鍵。

 

Interfacial crosslinking - Learn about achieving superior coating adhesion

 

界面(mian)交聯

在成(cheng)膜過程中(zhong)形成共價(jia)鍵。特定的(de)添加劑，稱(cheng)爲附着力(li)促進劑😍，可(ke)用于化學(xue)結合塗層(ceng)。

獲得和保(bao)持良好附(fu)着力的先(xian)決條件是(shi)界面共價(jia)鍵🛌🏻連接到(dao)塗層的基(ji)料系統中(zhong)。此外，塗層(ceng)必須足夠(gou)柔韌ˇ，能夠(gou)🛀🏼處理施加(jia)😁在系統上(shang)的應力。尤(you)其是靠近(jin)界面的塗(tu)層部分柔(rou)韌性要求(qiu)高。

使用擴(kuo)散附着力(li)和耦合劑(ji)，一個例子(zi)是當液體(ti)面漆施塗(tu)👾在仍🏊🏿‍♀️然潮(chao)濕的液體(ti)底漆上時(shi)。當兩種塗(tu)料在一定(ding)程度上可(ke)混溶，且交(jiao)聯機理相(xiang)同時，可獲(huo)得較好的(de)塗層間附(fu)着力。這一(yi)概念稱爲(wei)濕塗施工(gong)。

長期高強(qiang)附着力的(de)一個關鍵(jian)先決條件(jian)是，由基材(cai)、塗層🧑🏻‍❤️‍🧑🏼和界(jie)🧑🏾‍🎄面組成的(de)整個系統(tong)的機械性(xing)能良好。系(xi)👋統應無内(nei)應力，且系(xi)統必須能(neng)夠消散施(shi)加的任何(he)力。尤其是(shi)靠近基體(ti)-塗層界面(mian)的區域必(bi)須是堅固(gu)的但不是(shi)剛性的。這(zhe)ˇ意味着，塗(tu)…層内，尤其(qi)是界面附(fu)近的交聯(lian)密度不應(ying)太高🏊🏾‍♀️。

 

其他(ta)機制

其他(ta)粘附機制(zhi)可以幫助(zhu)獲得良好(hao)的附着力(li)。

粗糙表面(mian)比光滑表(biao)面具有更(geng)高的有效(xiao)表面積。表(biao)👽面粗糙度(du)可👽通過砂(sha)磨、蝕刻或(huo)噴砂等預(yu)處理獲得(de)，有利于粘(zhan)附。

其次，液(ye)體塗料可(ke)以滲透到(dao)多孔基材(cai)的孔隙中(zhong)，如石頭和(he)木😁材。由于(yu)機械錨固(gu)，穿透性可(ke)提高附着(zhe)力。

确保基(ji)體和塗層(ceng)之間的強(qiang)分子間相(xiang)互作用是(shi)很重😥要的(de)，尤🏊🏾‍♀️其是當(dang)塗覆金屬(shu)時。最好使(shi)用強物理(li)鍵，如氫鍵(jian)。使用氫鍵(jian)作爲主要(yao)的粘附機(ji)制是有風(feng)險✍🏻的。原因(yin)是其他能(neng)夠形成氫(qing)鍵💕的分子(zi)，可以與産(chan)生附着力(li)的氫鍵競(jing)争。一個衆(zhong)所~周知的(de)例子是，一(yi)些😮‍💨金屬塗(tu)層在幹燥(zao)條件下表(biao)現出良好(hao)的附着力(li)，但當金屬(shu)塗層界面(mian)與水接觸(chu)時，則會失(shi)效。

最重要(yao)的是要認(ren)識到，由基(ji)底、塗層和(he)界面組成(cheng)的完整系(xi)統控制着(zhe)（層間）附着(zhe)力的強弱(ruo)。