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接口作用力增进涂层与底材的附着力

       影响涂层对涂覆基材的附着力性因素有很多。我们的常识有增强底材润湿,降低液膜的表面张力都有增进附着的作用。改性树脂基料、增塑剂、湿润剂、表面活剂、流平剂、溶剂等,均与附着有密切的关联。然而这只是反应了附着的基本要求 ,更重要的增进附着的因素是涂层与基材的接口作用力。这往往也更能体现附着力促进剂的功能。附着的增进可以通过接口间的作用力来体现 , 当然附着力促进剂的作用并非是单纯靠某一作用力而达到的 ,有时是多种作用力同时存在的 , 甚至像某些塑料的附着 , 还相当程度地得益于溶剂对塑料的溶解、润湿 、让含附着力促进剂的基料与塑料高分子形成溶胀、缠绕的附着层而达到附着增进。

       涂膜底材之间存在着原子、分子间的作用力,包括共价键 、离子鍵、氢键和范德华引力。如果两个接触平面间的距离小到纳米级别以下时 , 范德华引カ可达到9.8~98MPa, 但实际情况下涂装工艺的接触距离不可能达到纳米级别以下,并且范德华引力属于物理吸附 , 容易被空气中的水分子所取代。

       当涂层与涂覆基材出现附着力问题时, 可打磨底材,使底材形成粗表面;降低涂料施工粘度 , 或升高固化温度,*好能在涂膜和底材间形成键结力,以获得*佳的作用力。如果涂膜基料无法与底材产生键结作用力 , 可通过先涂覆一层可附着底材的底漆或附着力促进剂打底 , 然后再上涂层。当然*方便的方法是在涂料中添加合适的附着力促进剂,使涂膜基料和底材间产生黏结的附着增进 , 获得*佳附着性的涂膜。

      下面我们来谈谈接口间作用力。                        

                                       接口间的各种作用力                    

      键结力包括各种化学键,常见有共价键、高子键、氢键等。涂料基料带有羟基、羧基和氨基时 , 易与底材的氧原子或氢氧基团发生氢健作用 , 环氧基团则可与铝材表面发生一定的化学作用。这些键接作用力是范华引力的数倍、数十倍甚至数百倍。硅烷偶联剂、钛酸酯类和高分子型附着力促进剂能促进一些金属和无机底材的附着,就是基于此种作用。

       扩散力是指当涂料基料或附着力促进剂的分子和有机高分子底材的溶解度参数接近 , 且均在玻化温度之上时,由于分子或链段的布朗运动 , 造成基料或附着力促进剂与高分底材接口的分子相互扩散 , 形成增进附着的作用力。如丙烯酸涂料在塑料ABS、PC 等基材的附着, 以及氯化聚烯烃附着力促进剂增进涂料对PP等材料的附着。

      偶极作用是指有机涂层和底材间产生接触电势 , 形成双电层 ,产生偶极作用力。如以氨为阳离子的酸改性水性树脂 , 其表面形成正电荷 , 能在带负电荷的金属表面形成良好的附着。

      附着的增进可以通过接口间的作用力来体现 , 然而附着力促进剂的作用并非是单纯靠某一作用力而达到的 ,有时是多种作用力同时存在的 , 甚至像某些塑料的附着 , 还相当程度地得益于溶剂对塑料的溶解、润湿 、让含附着力促进剂的基料与塑料高分子形成溶胀、缠绕的附着层而达到附着增进。


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