一、附著力的定義及意義
附著力 (adhesion),按GB/T 5206-2015 / ISO 4618: 2014《色漆和清漆 術(shù)語(yǔ)和定義》中2.7描述為:在固體表面與另一種材料的界面間,通過(guò)分子力產(chǎn)生附著的現(xiàn)象。
涂膜與底材之間可通過(guò)機(jī)械結(jié)合、物理吸附、形成氫鍵和化學(xué)鍵、互相擴(kuò)散等作用結(jié)合在一起。這些作用所產(chǎn)生的黏附力,決定了漆膜與底材之間的附著力涂料在線coatingol.com。這種附著力應(yīng)是漆膜和底材之間各種結(jié)合力(黏附力)之總和。
附著力是涂膜發(fā)揮保護(hù)、裝飾、特殊功能作用的關(guān)鍵性能。涂膜本身即使具有優(yōu)良的物理和化學(xué)性能,如果不能和底材表面或底涂層牢固地粘結(jié),也沒(méi)有太大的實(shí)用價(jià)值,可見(jiàn)附著力在涂膜性能中的重要地位。
漆膜附著力不好時(shí),可采取底材打磨、降低涂料施工黏度、提高施工溫度、烘干等措施,提高機(jī)械結(jié)合力及擴(kuò)散作用,從而提高附著力。
涂料體系中添加附著力促進(jìn)劑,也是提升附著力最行之有效的方法之一。
二、附著力促進(jìn)劑的四種作用模式
對(duì)漆膜、底材均采用化學(xué)錨定;
對(duì)漆膜化學(xué)錨定,對(duì)底材物理纏繞;
對(duì)漆膜物理纏繞,對(duì)底材化學(xué)錨定;
對(duì)漆膜、底材均采用物理纏繞。
附著力促進(jìn)劑的功能和作用機(jī)理 | |
功能 | 作用機(jī)理 |
提高機(jī)械結(jié)合力 | 通過(guò)改善涂料對(duì)底材的滲透性、濕潤(rùn)性,使涂料盡可能地向基材的孔、縫中滲透,待固化形成無(wú)數(shù)小錨,牢牢抓住底材,從而提高涂膜對(duì)底材的附著力。 |
提高范德華力 | 根據(jù)計(jì)算,當(dāng)兩個(gè)平面之間距離為1 nm時(shí),范德華力可達(dá)9.81~98.1 MPa。通過(guò)提高涂料對(duì)基材的濕潤(rùn)性,使涂料能在固化前盡量完全地濕潤(rùn)、貼近基材表面,從而提高范德華力并最終提高涂膜對(duì)基材的附著力。 |
提供可反應(yīng)基團(tuán)、為形成氫鍵、化學(xué)鍵創(chuàng)造條件 | 氫鍵、化學(xué)鍵的強(qiáng)度比范德華力要強(qiáng)得多。像樹脂類、偶聯(lián)劑類附著力促進(jìn)劑,便是提供氨基、羥基、羧基等可反應(yīng)性基團(tuán)或其他活性基團(tuán),它可以和基材表面氧原子或氫氧基團(tuán)產(chǎn)生氫鍵或化學(xué)鍵鍵合,從而改善附著力。 |
擴(kuò)散作用 | 當(dāng)被涂基材為高分子材料時(shí),可采用強(qiáng)溶劑類或氯化聚烯烴樹脂類附著力促進(jìn)劑,它可以促進(jìn)涂料與基材分子的相互擴(kuò)散、相互溶解,最終導(dǎo)致界面消失,從而改善涂膜與基材間的附著力。 |
三、常見(jiàn)附著力促進(jìn)劑的分類
1. 有機(jī)高分子類附著力促進(jìn)劑
此類附著力促進(jìn)劑通常含有羥基、羧基、磷酸酯基等基材錨固基團(tuán),或同時(shí)含有高分子長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu),提高漆膜柔韌性,增強(qiáng)漆膜對(duì)基材的附著力。
2. 硅烷偶聯(lián)劑類附著力促進(jìn)劑
當(dāng)加有少量硅烷偶聯(lián)劑的涂料在涂布完成后,硅烷向涂料與底材的界面遷移,此時(shí)遇到基材表面的水分,可水解生成硅醇基,進(jìn)而和底材表面上的羥基形成氫鍵或縮合成Si?O?M(M代表基材表面)共價(jià)鍵;同時(shí),硅烷各分子間的硅醇基又相互縮合,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的覆蓋膜。
四、選擇附著力促進(jìn)劑需要考慮的因素
體系相容性;
儲(chǔ)存穩(wěn)定性;
對(duì)于涂料基本物化性能的影響;
底材的表面處理;
結(jié)合其他原材料,優(yōu)化涂料配方。