如何獲得優(you)異的塗層附着力(lì)

介紹：對大多數塗(tu)層來說，最重要的(de)一個要求是，在成(cheng)膜完🌐成後🐅，系統必(bi)須牢固地附着在(zài)基材上。附着☀️力是(shi)指塗層從基材上(shang)剝離的阻力。

 

 

完全(quan)濕潤

塗料通常用(yong)作液體施工。爲了(le)獲得良好的附着(zhe)力，液體必❌須完全(quan)擴散到待塗布的(de)表面上。這種獲得(dé)附着🙇‍♀️力的先決條(tiáo)件稱爲完全潤濕(shī)，由液體的表面張(zhang)力和固體的表面(mian)能❌決定。

 

Complete wetting diagram - learn about achieving superior adhesion of coatings

 

潤濕受表(biǎo)面能和表面張力(li)的控制。根據定義(yì)，完全潤濕是指接(jiē)觸角爲0°的情況。當(dāng)液體的表面張力(lì)低于固體的表面(miàn)能時，就會發生完(wan)全潤濕。當不滿足(zu)完全濕潤的前提(tí)條件時，可以使用(yong)兩種方法：

 

通過預(yù)處理提高固體的(de)表面能。在某些情(qing)況下，簡單地用有(yǒu)機🏃🏻‍♂️溶劑清洗表面(mian)就足夠了。使用一(yī)種稱㊙️爲潤💋濕劑的(de)添加劑降低油漆(qi)的表面張力。

 

附着(zhe)力的關鍵方面：當(dāng)需要良好的附着(zhe)力時，除了完全📱潤(rùn)濕外，還必須考慮(lü)幾個方面。這同時(shí)适用于“正常”附着(zhe)力（指附着在基底(dǐ)上的塗層）和層間(jian)附着力（指塗覆在(zài)另一塗層上的附(fù)着力）。

 

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

 

附着力和層(ceng)間附着力：多種粘(zhan)附機制可用于獲(huo)得良好的粘♉附。其(qi)中一些機制非常(cháng)有效，其他機制則(ze)可能會有所幫助(zhu)。

 

兩種機制可産生(shēng)優異的附着力。

首(shou)先，當塗料組分能(néng)夠在成膜過程中(zhōng)穿過基體-塗料界(jiè)😘面，從而産生界面(miàn)混合時，就有可能(néng)實現擴散粘附👈。當(dang)塑料物體必須塗(tu)上塗料時，可以使(shǐ)用擴散❗的概念。當(dang)塗料🤩中的聚合樹(shu)脂🔅分子能夠擴散(sàn)到塑㊙️料中足夠✂️深(shēn)，并與塑❄️料的聚合(he)尾巴和鏈纏結，則(zé)可獲得優異的附(fù)着力。

Diffusion and entanglement - learn about achieving superior coating adhesion

 

 

擴散和纏繞(rao)

當塗層通過共價(jià)鍵與基體化學鍵(jian)合時，可以獲得優(you)異的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼附着🈲力；然後(hòu)，基闆和塗層作用(yòng)被稱爲偶聯。在漆(qi)膜形成過程中，當(dāng)塗料中基料體系(xì)的化學基團與基(ji)材表面的化學基(jī)團發生反應時，在(zai)界面處會形成共(gong)🌏價鍵。

 

Interfacial crosslinking - Learn about achieving superior coating adhesion

 

界面交聯

在(zai)成膜過程中形成(cheng)共價鍵。特定的添(tian)加劑，稱爲附着力(lì)促進劑，可用于化(hua)學結合塗層。

獲得(de)和保持良好附着(zhe)力的先決條件是(shi)界面共價鍵連接(jiē)到塗層的基料系(xi)統中。此外，塗層必(bi)須足夠柔韌，能夠(gòu)處理施加在系統(tong)上的應力。尤其是(shì)靠近界面的塗層(ceng)部分柔韌性要求(qiú)高。

使用擴散附着(zhe)力和耦合劑，一個(gè)例子是當液體面(miàn)漆施塗✔️在仍💞然潮(chao)濕的液體底漆上(shàng)時。當兩種塗料在(zai)一定程度上可混(hùn)♍溶，且交聯機理相(xiàng)同時，可獲得較好(hǎo)的㊙️塗層間附着力(li)。這一概念稱爲濕(shī)塗施工。

長期高強(qiang)附着力的一個關(guān)鍵先決條件是，由(yóu)基材、塗層和界面(mian)💘組成的整個系統(tong)的機械性能良好(hao)。系統應無内♋應力(lì)，且系統必🆚須能夠(gou)消散施加的任何(he)力。尤其是靠近基(jī)體-塗層界面的區(qu)域必須是堅固🏒的(de)但不是剛性的。這(zhè)☁️意味着，塗層内，尤(yóu)其是界面附近的(de)交聯密度不應太(tai)高。

 

其他機制

其他(tā)粘附機制可以幫(bang)助獲得良好的附(fu)着力。

粗糙表面比(bi)光滑表面具有更(geng)高的有效表面積(ji)。表面粗糙度🚩可⛹🏻‍♀️通(tong)過砂磨、蝕刻或噴(pēn)砂等預處理獲得(de)，有利于粘附。

其次(cì)，液體塗料可以滲(shèn)透到多孔基材的(de)孔隙中，如石頭和(he)木🔴材。由于機械錨(máo)固，穿透性可提高(gāo)附着力🚩。

确保基體(tǐ)和塗層之間的強(qiang)分子間相互作用(yong)是很重♌要的，尤其(qí)是當塗覆金屬時(shi)。最好使用強物理(li)鍵，如氫鍵。使用氫(qīng)鍵作爲主🆚要的粘(zhan)附機制是有風險(xiǎn)的。原因是其他能(néng)夠形成氫鍵的分(fen)子，可以與産生附(fù)着力的氫鍵競争(zheng)。一個衆所周知的(de)例子是，一些🧑🏽‍🤝‍🧑🏻金屬(shu)塗層在幹燥條件(jian)下表現出良好的(de)附着力，但♍當金屬(shu)塗層界面與水接(jiē)觸時，則會失效。

最(zuì)重要的是要認識(shí)到，由基底、塗層和(hé)界面組成的🌈完整(zheng)系統控制着（層間(jiān)）附着力的強弱。