如何獲(huo)得優異的(de)塗層附着(zhe)力

介紹：對(duì)大多數塗(tu)層來說，最(zui)重要的一(yī)個要求是(shi)，在成♊膜完(wan)成後🔴，系統(tǒng)必須牢固(gù)地附着在(zài)基材上。附(fu)着♊力是指(zhi)塗層從基(jī)材🌂上剝離(li)的阻力。

 

 

完(wan)全濕潤

塗(tu)料通常用(yòng)作液體施(shi)工。爲了獲(huo)得良好的(de)附着力，液(yè)♉體必須完(wan)✌️全擴散到(dào)待塗布的(de)表面上。這(zhè)種獲得附(fu)着⁉️力的先(xian)決條件稱(cheng)爲完全潤(rùn)濕，由液體(ti)的表面🈲張(zhāng)力和固體(ti)的表面能(neng)決定。

 

Complete wetting diagram - learn about achieving superior adhesion of coatings

 

潤濕(shī)受表面能(neng)和表面張(zhang)力的控制(zhi)。根據定義(yì)，完全潤🛀濕(shi)是指接觸(chù)角爲0°的情(qing)況。當液體(ti)的表面張(zhāng)力低于固(gù)體的表面(mian)能時，就會(huì)發生完全(quán)潤濕。當不(bú)滿足🚩完全(quan)濕潤的前(qian)⛱️提條件時(shi)，可以使用(yòng)兩‼️種方法(fa)：

 

通過預處(chu)理提高固(gu)體的表面(mian)能。在某些(xiē)情況下，簡(jian)單📱地用有(you)⭕機溶劑清(qīng)洗表面就(jiu)足夠了。使(shi)用一種稱(cheng)爲潤濕劑(jì)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(yào)良好的附(fu)着力時，除(chú)了⭕完㊙️全潤(run)濕外，還必(bi)須考慮幾(ji)個方面。這(zhè)同時适用(yòng)于“正常”附(fu)着力（指附(fù)着在基底(dǐ)上的塗層(céng)）和層間附(fù)着♉力（指塗(tú)✊覆在另一(yī)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(li)：多種粘附(fu)機制可用(yòng)于獲得良(liáng)‼️好的粘👄附(fu)。其中一些(xiē)機制非常(chang)有效，其他(ta)機制則💋可(kě)能會有所(suo)幫助。

 

兩種(zhong)機制可産(chǎn)生優異的(de)附着力。

首(shou)先，當塗料(liao)組分能夠(gòu)在成膜過(guò)程中穿過(guò)基體-塗料(liào)⁉️界面，從而(er)産生界面(miàn)混合時，就(jiù)有可能實(shí)現擴散粘(zhān)附。當塑料(liao)物體必🙇🏻須(xu)塗上塗料(liao)時，可以使(shǐ)用擴散的(de)概念😄。當塗(tú)料中的聚(jù)合樹脂分(fen)子能🈲夠擴(kuò)散到塑料(liao)中足夠深(shen)，并與塑料(liào)的聚合尾(wěi)巴和鏈纏(chán)結，則可獲(huo)得優異的(de)附着力。

Diffusion and entanglement - learn about achieving superior coating adhesion

 

 

擴(kuò)散和纏繞(rao)

當塗層通(tong)過共價鍵(jiàn)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(bèi)稱爲偶聯(lián)✌️。在漆膜形(xing)成過程中(zhōng)，當塗料中(zhong)基料體系(xì)的化學基(ji)團與基材(cái)表面的化(hua)學基團發(fa)💚生反應時(shí)，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(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(xue)結合塗層(céng)。

獲得和保(bao)持良好附(fù)着力的先(xian)決條件是(shi)界面共價(jià)鍵連接到(dào)塗層的基(ji)料系統中(zhong)。此外，塗層(ceng)必須足夠(gou)柔韌☎️，能夠(gou)🔴處理施加(jiā)在系統上(shàng)的應力。尤(yóu)其是靠近(jìn)界面的塗(tú)層部分柔(róu)韌性要求(qiu)高。

使用擴(kuo)散附着力(lì)和耦合劑(ji)，一個例子(zi)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(tú)料在一定(ding)程度上可(kě)混溶，且交(jiao)聯機理相(xiang)同時，可獲(huò)得📱較好的(de)塗層間附(fù)着力。這一(yi)概㊙️念稱爲(wei)濕塗施工(gōng)。

長期高強(qiang)附着力的(de)一個關鍵(jiàn)先決條件(jiàn)是，由基材(cái)📞、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(nei)💛應力，且系(xì)🐇統必💋須能(néng)夠消散施(shī)加的任何(hé)力。尤其是(shi)靠近基體(ti)-塗層界面(miàn)的區域必(bì)須是堅固(gù)的但不是(shi)剛性的。這(zhè)意味着，塗(tú)👣層内，尤其(qi)是界面附(fù)近的交聯(lián)密度不應(ying)太高。

 

其他(ta)機制

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

粗糙表面(miàn)比光滑表(biǎo)面具有更(geng)高的有效(xiào)表面積。表(biao)面粗😍糙🙇🏻度(dù)可通過砂(shā)磨、蝕刻或(huo)噴砂等預(yu)處理獲得(dé)，有利于粘(zhan)附。

其次，液(ye)體塗料可(kě)以滲透到(dào)多孔基材(cái)的孔隙中(zhōng)，如石頭和(he)木👄材。由于(yu)機械錨固(gù)，穿透性可(kě)提高附着(zhe)力。

确保基(ji)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(shu)時。最好使(shǐ)用強物理(lǐ)鍵🍓，如氫鍵(jian)。使用氫鍵(jiàn)作💘爲主要(yào)的粘附機(jī)制是有風(feng)險的。原因(yīn)是其他能(neng)夠形🤞成氫(qīng)鍵的分子(zi)，可以與産(chan)生附着力(lì)的🔞氫鍵競(jìng)争。一個衆(zhong)所周知的(de)例子是，一(yi)些金屬塗(tú)層在⭐幹燥(zào)條件下表(biao)現出良好(hǎo)的附着力(li)，但當金屬(shǔ)塗層界面(mian)與水接觸(chu)時，則會失(shī)效。

最重要(yào)的是要認(rèn)識到，由基(ji)底、塗層和(he)界面組成(chéng)的完整系(xì)統🈲控制着(zhe)（層間）附着(zhe)力的強弱(ruo)。