涂膜的附著力和內(nèi)聚力對(duì)性能的影響
時(shí)間：2020-04-08 作者：古道化學(xué) 點(diǎn)擊:
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涂膜的附著力是指涂膜與被涂底材表面結(jié)合在一起的堅(jiān)牢程度，它產(chǎn)生于涂料中聚合物的分子極性基團(tuán)與被涂底材表面極性分子的極性基團(tuán)之間的相互吸引力和物理結(jié)合力。涂膜的內(nèi)聚力是使涂膜中粒子黏結(jié)在一起形成連續(xù)完整涂膜的能力，它產(chǎn)生于涂膜內(nèi)部相鄰分子之間的相互吸引カ。附著力和內(nèi)聚力同時(shí)影響著涂膜的性能，附著力不好，涂膜易從底材剝落而失效。內(nèi)聚力不夠時(shí)，涂膜本身易破壞，產(chǎn)生裂紋等。在預(yù)涂卷材涂膜的T彎試驗(yàn)中要對(duì)樣板彎折，并以一定黏性的膠帶紙粘拉，觀察其有無裂紋及脫落。若出現(xiàn)裂紋意味著涂膜內(nèi)聚力的破壞;而涂膜如果被膠帶紙粘掉，即意味著與底材間的附著力不夠。
1.附著力的主要影響因素附著力受底材的品種和表面狀態(tài)影響較大。通過對(duì)底材進(jìn)行合適的表面處理可以大大提高涂膜的附著力。同時(shí)降低涂料的表面張力、提高潤(rùn)濕性以及增加涂料的極性也可以提高附著力。卷材涂料中常通過加入附著力促進(jìn)劑提高對(duì)底材的附著力即是基于這原理。對(duì)底面復(fù)合涂膜，還要考慮底漆膜與面漆膜之間的層間附著力，其中底漆的影響更大，即有所謂底漆的二次交聯(lián)問題。底漆膜在第一次烘烤時(shí)的交聯(lián)程度不能太高，否則底漆膜太致密，會(huì)影響與面漆之間的層間附著力。而如果控制底漆基料樹脂中的官能團(tuán)，使之具有不同的反應(yīng)活性，底漆固化時(shí)活性高的官能團(tuán)先反應(yīng)，使底漆膜部分交聯(lián)固化，然后活性略低的官能團(tuán)在面漆烘烤固化時(shí)再第二次進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，而使底漆完全固化，從而提高底面層間附著力。
2.涂膜內(nèi)聚力的主要影響因素影響涂膜內(nèi)聚力因素主要有:涂料的顏基比、樹脂特性，涂膜的厚度及固化交聯(lián)等。
顏料的加入會(huì)降低涂膜的內(nèi)聚力。以卷材涂料中最常用的兩種顏色的面漆:白灰和海藍(lán)為例，在同樣的基料體系中，白灰的T彎往往不如海藍(lán)，一般要差1～2T，這正是由于白灰的顏基比要比海藍(lán)高得多，它的內(nèi)聚力降低，從宏觀力學(xué)性能上就表現(xiàn)為T彎性能的降低。更進(jìn)一步，當(dāng)達(dá)到或超過臨界顏料體積濃度(CPVC)時(shí)，涂膜的內(nèi)聚力會(huì)急劇降低，因?yàn)橥磕ぶ蓄伭咸啵Y(jié)構(gòu)松散，沒有足夠的基料樹脂將它們黏合在一起，導(dǎo)致內(nèi)聚力降低。此外在顏料分散時(shí)加入合適的分散劑提高潤(rùn)濕分散性，有助于涂膜內(nèi)聚力的提高。提高基料樹脂分子量，可提高涂膜的內(nèi)聚力。提高樹脂官能度從而提高交聯(lián)密度也可以提高涂膜內(nèi)聚力?；蠘渲牟ＡЩ瘻囟?Tg)影響涂膜的內(nèi)聚力。當(dāng)外界溫度處于高于涂膜Tg的條件時(shí)，涂膜內(nèi)的自由體積增加，涂膜更柔軟。涂膜在低于其T8的溫度下受力后的形變?yōu)榇嗔?，如果是觀察T彎性能，即涂膜會(huì)產(chǎn)生裂紋。
涂層膜厚提高，內(nèi)聚力提高。在宏觀上即表現(xiàn)為隨膜厚提高，涂膜的力學(xué)性能如T彎和耐擦拭性能等提高。
涂料固化時(shí)，由于溶劑的蒸發(fā)以及交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生，往往會(huì)發(fā)生體積收縮，釋放內(nèi)應(yīng)力，而保持涂膜的內(nèi)聚力。卷材涂料底漆中常用的環(huán)氧樹脂體系，由于其中的羥基基團(tuán)的存在，與底材的附著力很好，但其內(nèi)聚力低，體積收縮小，只有通過龜裂釋放應(yīng)力。表現(xiàn)在T彎性能上，即環(huán)氧底漆往往更容易產(chǎn)生裂紋。如果涂膜附著力很好且內(nèi)聚力高，涂膜則不容易產(chǎn)生裂紋，如果受到外部應(yīng)力，一般涂膜會(huì)喪失附著力，表現(xiàn)在T彎性能上，涂膜更容易粘掉，而不容易產(chǎn)生裂紋。
底漆交聯(lián)程度不能太高，如果底漆交聯(lián)太好，漆膜太堅(jiān)硬，加上底漆顏基比往往很高其內(nèi)聚強(qiáng)度較低時(shí)，不能抵御面漆凃膜體積收縮時(shí)釋放的應(yīng)力，容易造成底漆膜開裂。
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