如何獲(huo)得優異的(de)塗層附着(zhe)力

介紹：對(dui)大多數塗(tú)層來說，最(zui)重要的一(yī)個要求是(shi)，在成膜完(wán)成後，系統(tǒng)必須牢固(gù)地附着在(zài)基材上。附(fu)着力是指(zhǐ)塗層從基(ji)材上剝離(lí)的阻力。

 

 

完(wan)全濕潤

塗(tú)料通常用(yong)作液體施(shi)工。爲了獲(huo)得良好的(de)附着力，液(yè)體必須完(wán)全擴散到(dào)待塗布的(de)表面上。這(zhè)種獲得附(fù)着力的先(xian)決條件稱(cheng)爲完全潤(run)濕，由液體(tǐ)的表面張(zhāng)力和固體(tǐ)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(zhāng)力的控制(zhi)。根據定義(yi)，完全潤濕(shī)是指接觸(chù)角爲0°的情(qíng)況。當液體(tǐ)的表面張(zhang)力低📧于固(gù)體的表面(mian)能時，就會(hui)發生完全(quán)潤濕。當不(bu)滿足完全(quan)濕潤的前(qian)✏️提條件時(shí)，可以使用(yòng)兩種方法(fǎ)：

 

通過預處(chù)理提高固(gù)體的表面(miàn)能。在某些(xie)情況下，簡(jian)單地用🥰有(yǒu)機👅溶劑清(qing)洗表面就(jiu)足夠了。使(shi)用一種稱(chēng)爲潤濕劑(ji)的添加劑(ji)降低油漆(qī)的表面張(zhāng)力。

 

附着力(li)的關鍵方(fang)面：當需要(yao)良好的附(fù)着力時，除(chú)了完👅全潤(run)濕外，還必(bi)須考慮幾(jǐ)個方面。這(zhè)同時适用(yòng)于“正常💋”附(fù)着力（指🌏附(fù)着在基底(dǐ)上的塗層(ceng)）和層間附(fù)着力（指塗(tú)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(fù)着力和層(ceng)間附着力(lì)：多種粘附(fù)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(zhǒng)機制可産(chǎn)生優異的(de)附着力。

首(shou)先，當塗料(liao)組分能夠(gou)在成膜過(guò)程中穿過(guo)基體-塗✍️料(liào)界面，從而(ér)産生界面(miàn)混合時，就(jiu)有可能實(shi)現擴散粘(zhan)附。當塑料(liào)物體必須(xū)塗上塗料(liào)時，可以使(shi)用擴散👅的(de)概念。當塗(tú)料中的聚(ju)合樹脂分(fèn)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(tōng)過共價鍵(jian)與基體化(huà)學鍵合時(shí)，可以獲得(de)優異的附(fu)♈着⭐力；然後(hou)，基闆和塗(tú)層作用被(bei)稱爲偶聯(lián)。在漆膜形(xíng)成過程中(zhong)，當塗料中(zhong)基料體系(xi)的化學基(ji)團與基材(cái)表面的化(hua)學基團發(fā)生反應⭕時(shi)，在界面處(chù)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(zhōng)形成共價(jià)鍵。特定的(de)添加劑，稱(chēng)爲附着力(li)促進劑，可(kě)用于化學(xué)結合塗層(céng)。

獲得和保(bao)持良好附(fù)着力的先(xiān)決條件是(shi)界面共價(jia)鍵連接到(dào)塗層的基(jī)料系統中(zhong)。此外，塗層(ceng)必須足夠(gòu)柔韌，能夠(gòu)處理施加(jiā)在系統上(shang)的應力。尤(you)其是靠近(jin)界面的塗(tú)層部分柔(róu)韌性要求(qiú)高。

使用擴(kuo)散附着力(lì)和耦合劑(ji)，一個例子(zǐ)是當液體(tǐ)面漆施塗(tú)在🍓仍🆚然潮(cháo)濕的液體(tǐ)底漆上時(shi)。當兩種塗(tu)料在一定(ding)程度上可(kě)混溶，且交(jiao)聯機理相(xiang)同時，可獲(huo)得較好的(de)塗層間附(fù)着力。這一(yī)概念稱爲(wèi)濕塗施工(gong)。

長期高強(qiáng)附着力的(de)一個關鍵(jiàn)先決條件(jiàn)是，由基材(cai)、塗⛱️層和界(jiè)面🔞組成的(de)整個系統(tong)的機械性(xing)能良好。系(xì)統應無内(nèi)應力♉，且系(xi)統必須能(néng)夠消散施(shī)加的任何(hé)力。尤其是(shì)靠近基體(tǐ)-塗層界面(miàn)的區域㊙️必(bi)須是堅固(gu)的但不是(shì)🈲剛性的。這(zhè)意味着，塗(tú)層内，尤其(qí)是界面附(fù)♍近的交聯(lian)密📐度不應(yīng)太高。

 

其他(ta)機制

其他(tā)粘附機制(zhì)可以幫助(zhù)獲得良好(hǎo)的附着力(lì)。

粗糙表面(miàn)比光滑表(biao)面具有更(geng)高的有效(xiào)表面積。表(biǎo)㊙️面粗糙度(dù)可通過砂(shā)磨、蝕刻或(huò)噴砂等預(yu)處理獲得(dé)，有利于粘(zhān)⚽附。

其次，液(yè)體塗料可(kě)以滲透到(dao)多孔基材(cai)的孔隙中(zhōng)，如石頭和(he)木材。由于(yú)機械錨固(gu)，穿透性可(ke)提高附着(zhe)力。

确保基(jī)體和塗層(céng)之間的強(qiáng)分子間相(xiang)互作用是(shi)很重要的(de)，尤✊其是當(dāng)塗覆金屬(shǔ)時。最好使(shǐ)用強物理(lǐ)鍵🏃‍♂️，如氫鍵(jian)。使用氫❗鍵(jian)作爲主要(yào)的粘附機(jī)制是有風(feng)險的。原因(yin)是其他能(neng)夠形💛成氫(qing)鍵的分子(zǐ)🐇，可以與産(chǎn)生附着力(lì)的氫鍵競(jìng)争。一個衆(zhōng)所周知的(de)例子是，一(yī)些金屬塗(tu)層在幹燥(zao)條件下表(biǎo)現出良好(hǎo)的附着力(lì)，但當金屬(shǔ)塗層界面(mian)與水接觸(chù)時，則會失(shi)效。

最重要(yào)的是要認(ren)識到，由基(ji)底、塗層和(hé)界面組成(cheng)的完整系(xì)👣統控制着(zhe)（層間）附着(zhe)力的強弱(ruò)。