影响漆膜附着力的因素
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作为保护层的涂料,经常受到各种力的作用,如摩擦、冲击、拉伸等,因此要求漆膜有必要的力学性能。
为了评价漆膜的力学性质,涂料工业本身发展了一系列测试方法,但这些方法只能提供具体材料性能优劣的数据,而不能给出漆膜力学性能的规律、特点及其与漆膜结构之间的关系。
另一方面,由于聚合物材料的广泛应用,有关聚合物材料的力学性质已进行了广泛而深入的研究,涂料也是一种聚合物材料,且包括了聚合物材料的各种形式,如热塑性材料,热固材料、复合材料、聚合物合金等等,因此用已有的聚合物材料学的知识来了解和总结漆膜力学性质是很有意义的。
但是,涂料和塑料、橡胶、纤维等典型的聚合物材料又有不同,漆膜的性能是和底材密切联系的,换言之,聚合物材料的规律和理论只和自由漆膜的性质有直接关联。
如何将自由漆膜与附着在底材上的实际漆膜的性能联系起来,仍是一个需要研究的课题,但无论如何,有关自由漆漆膜是和底材结合在一起的,因此漆膜和底材之间的附着力对漆膜的应用性能同样有重要影响。
附着力的理论和规律是粘合剂研究的重要课题,因此涂料和粘合剂有着密切的关系,粘合剂的理论对于涂料同样有重要的参考价值。
1、无定型聚合物力学性质的特点材料的力学性质主要是指材料对外力作用响应的情况。
当材料受到外力作用,而所处的条件使它不能产生惯性移动时,它的几何形态和尺寸将产生变化,而几何尺寸变化的难易又与材料原有的尺寸有关,用原有尺寸除以受力后的形变尺寸就称为应变。
材料发生应变时,其分子间和分子内的原子间的相对位置和距离便要发生变化。
由于原子和分子偏离原来的平衡位置,于是产生了原子间和分子间的回复内力,它抵抗着外力,并倾向恢复到变化前的状态。
达到平衡时,回复内力与外力大小相等,方向相反。
定义单位面积上的回复内力为应力,其值与单位面积上的外力相等。
产生单位形变所需的应力称为模量。
模量=应力/应变根据外力形式不同,如拉伸力、剪切力和静压力,模量分别称为杨氏模量、剪切模量和体积模量。
附着力指漆膜与被涂物表面结合在一起的坚牢程度而言的。
这种结合力是由漆膜中聚合物的极性基团(如羟基或羧基)与被涂物表面的极性基相互作用而形成的。
被涂物表面有污染或水分;漆膜本身有较大的收缩应力;聚合物在固化过程中相互交联而使极性基的数量减少等。
这些均是导致漆膜附着力下降的因素1、氰基乙酰氧基类湿附着力促进剂其中: R1 是氢; R2 是烷基; R3 是无环基团,而且其每个支链有亚烃基或亚烷氧基。
该类化合物属于共聚单体类,含有的氰基乙酰氧基可与涂料、粘合剂成分中的单体发生共聚,从而发挥促进剂的作用,达到提高水性涂料、粘合剂湿附着力的目的。
而氰基乙酰氧乙基甲基丙烯酸酯是文献中应用最多的的一种。
将该单体力日入到链烯烃类的单体聚合物中,促进剂和单体的质量占聚合物总质量的98 %,另外再加入表面活性剂和引发剂制备水性乳液,测得该乳液的固含量为 50-65 %,而由该乳液为基料制成的涂料的耐擦洗性可达 2000 次,提高到原来的 4 倍。
2、乙酰乙酸类其中: R1 、 R2 、 R3 如上所述; R4 是甲基; R5 和 R6 是烷基或环烷基; R7 是氢或甲基。
该类化合物中含有乙酰乙酰基 (3-氧乙酰基 ) ,此基团作为涂料与基质间所成膜的聚结剂和附着力促进剂,通过与涂料聚合物的成分发生聚结和交联反应,从而改善涂料与基质间的湿附着力。
另外该类化合物单体的混合物也具有同样的作用。
可与其聚合的物质为乙酰乙酸酯的共聚单体或带有羟基、胺基的乳液单体,如丙烯酸乳液、链烯烃类乳液、水性醇酸树脂乳液等。
将占乳液聚合单体总质量的0 . 1 ~50 %的该类促进剂加入到丙烯酸类聚合物,以形成丙烯酸共聚体系;而苯乙烯类共聚体系、醋酸乙烯酯共聚体系和链烯烃类共聚体系中该类促进剂的加入量则是按占单体总质量的0 . 1 ~20 %加入的。
将上述共聚体系的水性乳液分别用于合成纤维,用ARMA4-82 和ARMA5-82 测试体系测得经过改性处理的合成织物的性能,测试结果表明:该织物的拉伸强度和撕裂强度均大大提高。
UV附着力的影响因素固化前固化后涂料对底材的润湿性固化收缩率底材预处理与底材的化学作用底材的多样性(柔韧,延展等)与底材的物理作用涂料与底材的化学作用固化时间涂料与底材的物理作用固化温度附着力促进剂光固化后烘烤底材表面性质(极性,多孔,光滑等)附着力促进剂深层固化效果塑胶UV涂料附着力不佳的机理:单液型底漆与UV面漆之间不存在化学交联,基本上底漆、面漆之间的分子间作用力(包括分子间范德华力和氢键作用力),以及底漆和面漆之间的相互溶解,渗透所带来的物理锚合作用,因此要求底漆和面漆之间的配套。
底漆太硬面漆难以咬入,UV面漆溶解力太弱,不能形成良好的层间结合,底漆太软容易咬底、发花、发雾,同样面漆太厚,自由基聚合时体积收缩太大对附着力也有影响。
影响附着力的可能原因:底漆硬度高;涂装后放置时间太长,干得太透;铝粉漆的铝粉含量偏高都是影响层间附着力的重要因素。
UV面漆原因:树脂和单体自身的粘附性不高;配方设计时官能度偏高造成自由基聚合反应时体积收缩太大(特别是涂膜太厚时体积收缩影响附着力的现象更明显);UV光固化不彻底,没有形成足够长的分子链。
溶剂偏弱或挥发太快、导致对底漆及塑料底材的二次溶解力不够。
表面张力太高,不能对底漆充分润湿和流平;配方设计不合理。
解决方案:调整底漆的硬度,提高底漆烘烤温度延长烘烤时间。
铝粉含量要控制在合理的范围,使用和UV配套的底漆系统。
控制好UV涂膜的体积收缩,调整溶剂的溶解力和挥发速率,调整膜厚、引发剂用量和UV 灯功率,重新选择原材料和调整配方。
另外要考虑附着机理1、漆膜与被涂表面的极性适应性1)漆膜的附着力产生于涂料中聚合物的分子极性基定向与被涂表面极性分子的极性基之间的相互吸引力。
2)附着力随成膜物极性增大而增强,在成膜物质中加入极性物质附着力增大。
3)漆膜被涂表面任何一方极性基减少,影响附着力。
A、被涂面存在污物、油脂、灰尘等降低极性。
B、漆膜中极性点减少,降低附着力。
一、附着力理论和机理当两物体被放在一起达到紧密的界面分子接触,以至生成新的界面层,就生成了附着力。
附着力是一种复杂的现象,涉及到“界面”的物理效应和化学反应。
因为通常每一可观察到的表面都与好几层物理或化学吸附的分子有关,真实的界面数目并不确切知道,问题是在两表面的何处划界及附着真正发生在哪里。
当涂料施工于底材上,并在干燥和固化的过程中附着力就生成了。
这些力的大小取决于表面和粘结料(树脂、聚合物、基料)的性质。
广义上这些力可分为二类:主价力和次价力(表1)。
化学键即为主价力,具有比次价力高得多的附着力,次价力基于以氢键为代表的弱得多的物理作用力。
这些作用力在具有极性基团(如羧基)的底材上更常见,而在非极性表面如聚乙烯上则较少。
表1:键的强度和键能强度类型能量(千卡/摩尔) 实例共价键主价力15~170 绝大多数有机物氢键次价力<12 水色散力次价力<10 绝大多数分子偶极力次价力<5 极性有机物诱导力次价力<0.5 非极性有机物涂料附着的确切机理人们尚未完全了解。
不过,使两个物体连接到一起的力可能由于底材和涂料通过涂料扩散生成机械连接、静电吸引或化学键合。
根据底材表面和所用涂料的物理化学性质的不同,附着可采取上述机理的一种或几种。
一些提出的理论讨论如下:1、机械连接理论这种涂层作用机制适用于当涂料施工于含有孔、洞、裂隙或空穴的底材上时,涂料能够渗透进去。
在这种情况下,涂料的作用很象木材拼合时的钉子,起机械锚定作用。
当底材有凹槽并填满固化的涂料时,由于机械作用,去掉涂层更加困难,这与把两块榫结的木块拼在一起类似。
对各种表面的仪器分析和绘图(外形图)表明,涂料确实可渗透到复杂“隧道”形状的凹槽或裂纹中,在固化硬化时,可提供机械附着。
各种涂料对老的或已风化的涂层的附着,以及对喷砂底材的附着就属于这种机理。
磷酸锌或铁与涂料具有较大的接触面积,因而能提高附着和耐蚀性。
表面的粗糙程度影响涂料和底材的界面面积。
漆膜附着力的检测及其影响因素造工艺带来的问题逐步减少,包装的质量也在逐步提高.(3)包装方法在包装材质,设计和制造工艺符合要求后,包装方法的合理与否,对化工危险品包装能否发挥其功能也有重要的作用.有些袋装商品的包装袋材质很好,但由于采用的灌装方法不当,如袋中充气较多,封口后受到挤压造成破损.另外,内装物品过满也是造成破损的原因之一.再者,包装时的温度和包装时使用的填充物也应注意.~'…~一………三,化工,●■0,●V0一/的发晨方向~…''…一…~一一…危险品包装|』我国化工危险品包装除了要在散装方面强化质量意识外,还应逐渐向集装化方向发展.化工危险品具有易爆,易燃,有毒,腐蚀性较强等特性,容易污染环境和威胁人体健康.采用集合包装的形式,实行集装化运输和机械化作业,有助于减少化工危险品对人身的伤害和加强环境保护,确保货运的安全.另外,采用集装化包装既可有效保护商品.又可弥补包装本身的不足,集合包装与先进的机械化作业相匹配,特别是实现门对门的运输方式,是综合治理包装破损的有效措施之一.采用集合包装的形式,还可以节约包装费用,降低包装成本,促进化工危险品包装的标准化,规格化和系列化.目前,世界上许多发达国家和地区采用集合包装运输方式的比例很高,为了适应这一大趋势,与国际惯例接轨,我国也应创造条件,大力发展化工危险品的集装化运输.(收稿日期:2005—02—24)■王能友漆膜的附着力是指漆膜与被附着物体表面之间,通过物理和化学作用相互粘结的能力.如果从实用角度来说,附着力当指漆膜从包装物上除掉所需要的力,这种力才是漆膜与被印物相互结合的粘结力. 漆膜的附着力是考核漆膜性能好坏的重要指标之一,只有漆膜具有一定的附着力,才能满意地附着在被涂物体表面, 才会发挥油漆所具有的装饰性和保护性, 达到应用油漆的目的.不然的话,漆膜在被涂物表面上不具备良好的附着性,即使它具有再好的装饰性和保护性,也是没有实际意义的.一,漆膜的附着机理漆膜的附着机理,分为机械附着和化学附着两种,机械附着力取决于被漆物品的性质(粗糙度,多孔性)以及所形成的漆膜强度.化学附着力指漆膜和物品之间的分界面漆膜分子和物品分子的相互吸引力,取决于漆膜和物品的物理化学性质. 人们在解释漆膜附着机理时,一般认为化学附着的说法比较切合实际.在化学附着力的内聚力之中,包括静电的力,范德华吸引力,氢键的力和化学亲合力.这些力决定了油漆对被涂物体表面的附着性: 1,液态成膜物质对物品的润湿程度;2,固体表面定向吸附层的形成;3,漆膜形成过程中在成膜物与固体表面的边界上引起双电子层.因此,在研究漆膜的附着力时,确定漆膜从物品上撒掉的类型是十分重要的, 大致可分为三种类型.1,粘型的类型:漆膜完全从表面脱落;2,内聚类型:漆膜裂开或起层,附着力大干内聚力.3,混合类型:漆膜从表面上部分地脱落,即漆膜本身部分地裂开,附着力接近内聚力.一般认为,漆膜的附着性取决于成膜物质中,聚合物(或分子量更低的预聚物)的极性基因,如一oH,或者-COOH与被涂物表面的极性基之间的相互结合,为了使这种极性基相互结合得好,就必须要求聚合物分子具有一定的流动性,让聚合物分子更好地湿润被涂物表面,使聚合物的极性基接近于被涂表面极性基.当两者分子之间的距离变得非常小时(达到1A以内),极性基之间由于范德华力或氢键的作用产生附着平衡.二,测定方法漆膜附着力测定方法,大至分为两种:一种是使漆膜从涂饰表面上分离时所●一■骶需之力的直接测定方法,另一种是漆膜在其它性能测定的间接测定法.1,直接附着力测定法(1)扭开法(剥离试验法);(2)拉开法;(3)超声振荡试验法;(4)超离心附着力测定法;(S)B,B迭里亚巾附着力测定法;(6)附着力仪法.2,间接附着力测定法(1)在压力机上测定漆膜的附着力;(2)测定漆膜的弯曲强度与弹性的方法;(3)刀割法测定漆膜的附着力.三,影响漆膜附着力的因素1,漆膜与被涂表面的极性适应性从分子结构,分子的极性及分子相互作用的力等观点的研究,得知漆膜的附着力产生于漆料中聚合物的分子极性基定向与被涂表面极性分子的极性基之间的相互吸引力.只有两者之间极性基相适应,才会得到附着力好的漆膜,否则的话,极性好的油漆,涂在非极性的物品上,或者非极性油漆涂在极性的物品上,都不会得到附着力好的漆膜.例如,将过氯乙烯油漆涂在金属物品上,附着力也差,环氧树脂漆涂在乙烯塑料物品上,附着力也差.由此可见,想要得到好的附着力,必须选择与油漆极性相适应的物品.漆膜与被涂表面的粘附程度将随成膜物极性增大而增强,因此在成膜物质中加入各种极性物质时,将会使附着力增大.漆膜与被涂表面任何一方的极性基减少,是影响漆膜附着力的一个原因.(1)金属表面存在污物,油脂,灰尘等,降低了金属表面的极性,引起附着力的降低. (2)漆膜中极性点的减少,也会降低附■一目囊■着力,例如:氨基醇酸漆烘干成膜时,醇酸树脂的一OH氨基树脂中的一CH2OH进一步交联而不断被消耗了,造成了附着极性点的不断减少,这就是氨基醇酸漆烘干后, 附着力降低的一个原因.因此该漆烘干时间越长,漆膜附着力越下降.(3)聚合物分子内的极性基自行结合,也会造成极性点的减少,降低附着力.例如:环氧树脂对金属的附着力好,主要是由于环氧树脂与金属间形成的氢键联接,一oH以适当的距离分散着,相互之间吸引困难,极性基没有减少.漆膜对金属表面产生良好的附着力,不仅取决于极性,而且也取决于分子的移动性.对于高分子化合物中的大分子移动困难,把它们的溶液涂在金属表面上,由于大分子的定向作用较差, 极性基就不容易起吸引作用,这就是硝基漆,过氯乙烯漆附着力低的主要原因.相反,在金属表面长涂较低的分子状态的成膜物质,则低分子的极性基就容易吸附在金属表面上,得到较好的附着力.在成膜物质——颜料——金属表面系统中,颜料与金属表面没有直接接触的可能性,这是由于分子的极性基,不仅能在金属表面上定向,而且也能在颜料颗粒的表面上定向,所以分子的非极性部分不能使颜料与金属表面接触.2,漆膜的附着力与内聚力的相互关系同类物品分子之间的内聚所引起的力称之为内聚力,涂层内聚力越大,附着力越差.反之,附着力越好.因此,可以采取降低内聚力来达到提高附着力的目的.一是降低涂层的厚度,缩小内聚力,提高漆膜对金属物品的粘附强度.二是油漆中加入适当颜料,降低内聚力,提高漆膜对金属板材的粘附强度.所以色漆比清漆附着力好.油漆在干燥过程中, 随着溶剂的挥发,交联的产生,会使漆膜产生收缩现泉,引起附着力的降低.3,表面张力与湿润现泉对涂层附着力的影响(1)漆膜的附着力,产生于油漆与被涂表面极性基的相互吸引力,而这种极性基的相互吸引力取决于油漆对被涂物品表面的湿润能力,这种油漆对被涂物品表面的湿润能力又取决于表面张力.因此,降低表面张力,才能提高湿润效率,增加漆膜对金属表面附着力.(2)油漆在应用中,必须是很好的流动态,即使粉末油漆也必须达到流动态.通过油漆的流动来湿润被涂物面,达到附着的目的.一般认为油漆湿润得不好,界面接触就小,附着力就差.反之,油漆湿润得好,界面接触就大,附着力就好.(3)溶剂对树脂的溶解能力差.往往使聚合物形成卷进结构,对金属物品湿润性差,引起漆膜附着力降低.(4)油漆中有低分子量的物质或者助剂(例如:硬脂酸盐,增塑剂等)的存在,它们会在涂层和被涂物的界面间形成弱的界面层,减少极性,降低附着力.4,热膨胀系数对漆膜附着力的影响大家都知道,任何物质受温度变化的影响,它们积极的收缩和膨胀也都不一样(因为膨胀系数不同),所以当油漆涂于物体表面时,受热胀冷缩的影响,使油漆与被涂表面之间的粘结点遭到不同程度的破坏.因此, 油漆的热膨胀系数越小,漆膜的附着力越好.一般认为,漆膜的温度膨胀系数明显地大于物品的相应系数,所以在温度变动时, 漆膜的膨胀或收缩程度比物品大,引起漆膜的相应变形,产生皱纹,龟纹等,从而降低了漆膜的附着力.(收稿日期:2004—1卜10)。
UV涂料常见问题及可能原因塑胶 UV 涂料常见问题1. 附着力不佳机理:单液型底漆与 UV 面漆之间不存在化学交联,基本上底漆,面漆之间的分子间作用力 (包括分子间范德华力和氢键作用力) ,以及底漆和面漆之间的相互溶解,渗透所带来的物理锚合作用,因此要求底漆和面漆之间的配套.底漆太硬面漆难以咬入,UV 面漆溶解力太弱,不能形成良好的层间结合,底漆太软容易咬底,发花,发雾,同样面漆太厚,自由基聚合时体积收缩太大对附着力也有影响.影响附着力的可能原因 :1),底漆硬度高;涂装后放置时间太长,干得太透;铝粉漆的铝粉含量偏高或掉粉都是影响层间附着力的重要因素.2),UV 面漆原因: 树脂和单体自身的粘附性不高; 配方设计时官能度偏高, 造成自由基聚合反应时体积收缩太大 (特别是涂膜太厚时体积收缩影响附着力的现象更明显) ; UV 固化不彻底,表干里不干,没有形成足够长的分子链.溶剂偏弱或挥发太快,导致对底漆及塑料底材的二次溶解力不够. 表面张力太高,不能对底漆充分润湿和流平,配方设计不合理.解决方案.1),调整底漆的硬度,提高底漆烘烤温度延长烘烤时间.铝粉含量要控制在合理的范围,使用和 UV 配套的底漆系统.2),控制好 UV 涂膜的体积收缩,调整溶剂的溶解力和挥发速率,调整膜厚,引发剂用量和灯功率,重新选择原材料和调整配方.2.硬度硬度的影响因素与解决方案硬度的定义:涂层的硬度一般是指涂膜表层的铅笔测试硬度,其测试结果主要取决于涂层自身的硬度,同时也与涂膜的韧性和表面滑爽有关.影响硬度的可能原因:: 底漆硬度和涂膜厚度;所选用主体 UV 树脂的结构和官能度, 单体官能度越高硬度越高体积收缩越大, 厚涂时附着力就差; 配方的最终 UV 双键固化转化率要求 UV 固化时能量不小于800mj/cm2. 涂层中丙稀酸双键的交联密度大小; UV 线红外流平温度和时间,UV 曝光能量以及干膜厚度.可行的解决方案: 调整底漆硬度; 调整面漆配方增加交联密度,但不能太高,以硬度大于 H 为好; 增加涂膜厚度,控制在 30-40um 增加曝光强度,但不宜太高,否则官能团太多,交联点太多,体积收缩太大,厚涂时附着力调整红外流平温度和时间,使 UV 漆中溶剂在红外流平时要充分释放后再进行紫外光固化, 但红外流平温度过高或时间太长也会造成 UV 漆咬底漆而降低整个涂层硬度.3.针孔和麻点形成的原因与解决方案外界因素: 环境中灰尘太多; 物件表面没有处理干净 (灰尘,油污,静电等) 底漆涂装工艺缺陷,细度不够或反粗. 涂装因素: 配方体系中过滤不干净或搭配不合理,体积收缩太大,涂膜的润湿铺展性不佳,易形成局部团聚,导致麻点产生; 稀释剂的溶解力不够,溶剂挥发后期有不相容物析出; 喷涂粘度过高,一次涂膜太厚引起的针孔,或者是助剂使用不当,底面的微小气泡上升而没有破裂.可行的解决方案:提高喷涂车间的无尘级别; 对素材除油除蜡,用静电枪除尘; 保证底漆的细度,色漆控制在 15 微米以下,银粉漆控制在 30 微米以下,平衡底漆的膜厚, 平整性和遮盖力; 调整配方的相容性,固化速率和体积收缩,引入大分子量的体积收缩小伸展性较好的树脂; 控制稀释剂的溶解力和挥发梯度,做到溶解力,挥发速率和咬底性的三方平衡; 调整助剂的合理搭配,做到润湿,流平,消泡性能三者平衡. 4. 涂膜泛白原因与分析可能原因 1, 光固化涂装环境湿度太高,表干过快,曝光时表面凝结有水份; 底漆线温度太高,底漆线稀释剂挥发太快,挥发时水份落在底漆表面而泛白. 解决方案: 1,涂装环境的湿度尽量控制在不高于 80%;应在 40%-70%,温度 20?-30 ? 2,降低溶剂的挥发速度,降低涂膜厚度. 5. 手印的形成原因与分析手印来源于人体的汗液和小分子迁移的结合,主要有以下几种: 1,UV 涂料固化过程中残留的小分子丙烯酸酯单体; 2,引发剂分解后产生的小分子; 3,有机硅助剂迁移到表面的作用 4,总体来说人体汗液没法解决,只能从配方上去想办法; 单体的选择很重要,尤其是单官能团单体;注意涂层曝光的固化程度和转化率; 引发剂的搭配用量合理选择表面张力低和耐污性好的助剂.6 缩孔的形成原因与分析1,被涂物表面有油污或表面有蜡和灰尘,涂装时局部表面张力过低容易产生缩孔; 2,涂装时空压机有油或水混进了油漆中,引起缩孔; 3,涂料的表面张力过高,被涂物的表面能过低在涂装时也容易引起缩孔; 4,被涂物表面被有机硅污染或是涂料中使用了过量的短波有机硅油也容易引起缩孔.解决方案: 检查空压机中的油水是否长时间未放; 检查油水过滤系统是否运转正常,最好加装空气干燥过滤器; 涂装前用白电油或 IPA 清洁被涂物的表面,除去表面油质,蜡和其它污渍; 涂料的表面张力要尽量调整到和被涂物的表面能接近,涂装湿润不好可以用溶剂调整, 涂装以后产生缩孔可以用低表面张力的助剂调整; 表面被有机硅污染过的物件要特别做好清洁,涂料中使用的助剂要仔细筛选和评估.7. 不耐水煮的原因分析1,涂层偏薄或涂层固化不彻底; 2,配方中选用的主体树脂或单体含有亲水性基团; 3,涂层的交联密度偏低 4,固化后残留有小分子 5,底面配套的密着性差.解决方案: 1,选择疏水性较好的单体和树脂; 2,涂层的固化程度和膜厚要控制适当; 3,交联密度和转化率越高越好; 4,控制好固化速率,减少小分子的残留; 5,调整好底面配套的密着性,达到素材和涂层的应力平衡.8,流平不良 ,原因分析稀释剂溶解力不够或挥发速率过快; 开油比例偏低,涂装粘度偏高导致流平不佳; 涂料分子量高或涂装固含量偏低配方中使用了短波助剂; 树脂相容性不良.解决方案调整溶解力或挥发速率; 控制好开油比例和涂装粘度; 配方的分子量和涂装固含要控制的合理; 短波助剂少用或不用选择相容性好的树脂搭配组合9. 开裂原因分析配套底漆干燥时间不够; 面漆稀释剂太强或挥发太慢曝光能量太高固化收缩率太大; 交联密度高或转化率太低; 涂膜太厚或曝光过程的温度偏高解决方案: 底漆喷涂后要有足够的温度和干燥时间; 面漆稀释剂不能太强和挥发太慢; 控制好曝光能量,添加低官能团树脂及单体调整体积收缩; 降低交联密度提高转化率; 控制涂膜厚度和曝光过程的温度. 10.起皱起皱照光后漆膜出现起皱现象主要原因 1,底漆烘烤时间过短,漆膜喷的过厚; 2,底漆干燥速度太慢; 3,光固化溶解力太强.解决方案: 1,提高烘烤温度或者延长烘烤时间,控制漆膜; 2,提高底漆干燥速度; 3,降低光固化溶解力.11 流挂:流挂: 流挂现象是在喷涂后烘烤均化阶段最容易出现的一类弊病, 在垂直涂装中最易流挂, 它的形状像小水珠一样沿着边角垂直流淌,形成的表面缺陷.原因分析: 原漆的粘度太低,工件离喷枪距离太近涂膜过厚,线速度太慢是造成流挂的主要原因.解决方法: 提高涂装粘度,增加固含量,提高溶剂挥发速度:调整喷枪距离和出油量,调整线速度,降低涂装膜厚和烘烤温度. 12.针孔针孔面漆上的气泡形如麻点,中间有小孔,象针扎一样密密麻麻的凹于涂层表面.原因分析: 面漆喷得太厚(特别是施工粘度偏高,更易造成面漆喷得太厚),气温急剧下降 ,助剂,或溶剂配比不合理是造成针孔的主要原因.) 解决方法:增加开油比例以降低粘度,降低涂装膜厚,调整溶剂挥发速率,提高红外流平温度或者给 UV 漆加热,放慢 UV 流水线速度都可以解决针孔问题.:13 雾光:雾光: 高光 UV 面漆固化后有一层像雾一样的表面缺陷,这种问题在单液黑底上最容易出现.原因分析: 溶剂挥发太快,温度和湿度偏高是造成雾光的主要原因,溶剂挥发太快使 UV 表面吸水,油水不混容如果 UV 漆溶解力太强或底漆耐溶剂性偏差,底漆未干透,也易使 UV 漆咬底漆,也容易造成失光.解决方法: 调整溶剂挥发速率. 调整 UV 漆和底漆配方, 将底漆烘干且适当降低涂膜厚度, 使底漆在短时间烘烤时相对会干得透一点14 .鱼眼: 鱼眼: 鱼眼鱼眼又称凹陷,它一般呈现出圆形凹痕,边缘凸起,看上去就像鱼的眼睛.原因分析工件表面和环境不干净,压缩空气不干净所造成. 解决方法重新清洁待涂装的工件和环境,检查压缩空气过滤系统是否正常.一、光泽不好、亮度不够主要原因1、 UV油粘度太小,涂层太薄2、乙醇等非反应型溶剂稀释过度3、 UV油涂布不均匀4、纸张吸收性太强5、涂胶网纹辊网纹太细,供油量不足解决办法:根据纸张不同情况适当提高UV光油的粘度和涂布量:对吸收性强的纸张可以先涂布一层底油。
《什么是附着力》
问题:
什么是附着力?
答案:
附着力是两种不一样物质接触部分的相互吸引力。
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什么是附着力?
附着力类似于分子之间的吸引力。
两种不一样物质接触部分的相互吸引力。
分子力的一种表现。
只有当两种物质的分子十分接近时才显现出来。
两种固体的一般不能密切接触,它们之间的附着力不能发生作用;液体与固体能密切接触,它们之间的附着力能发生作用。
例如涂料与所涂敷的物体之间具有附着力。
指漆膜与被涂物表面结合在一齐的坚牢程度而言的。
这种结合力是由漆膜中聚合物的极性基团(如羟基或羧基)与被涂物表面的极性基相互作用而构成的。
被涂物表面有污染或水分;漆膜本身有较大的收缩应力;聚合物在固化过程中相互交联而使极性基的数量减少等。
这些均是导致漆膜附着力下降的因素。
漆膜的附着力只能以间接的手段来测定。
目前专门测定漆膜附着力的方法分为叁大类型,即以划格法、划圈法为代表的综合测定法,以拉开法为代表的剥落试验法和用溶剂和软化剂配合使用的测试水试验法。
目前最环保的增强附着力方法是采用电晕处理,昆山市开发区贝斯特有限公司生产销售的电晕处理设备已经获得国家专利,在硅胶、塑胶、金属、纸张、和织物等需要增强附着力到达粘接目的的企业和行业内全面得到广泛应用。
漆膜附着力的测定方法及其影响因素漆膜或墨膜附着力是指漆膜或墨膜与被附着物体表面之间,通过物理和化学作用相互黏结的能力。
如果从实用角度来说,附着力当指漆膜或墨膜从印物上被除掉所需要的力,这个力是漆膜或墨膜与基采相互结合的黏结力。
漆膜或墨膜的附着力是考核漆膜或墨膜性能好坏的重要指标之一,只有漆膜或墨膜具有一定的附着力,才能很好地附着在基采体的表面上,才会发挥漆或油墨所具有的附着性和保护作用,达到应用漆或油墨的目的。
一、漆膜或墨膜的附着机理漆膜或墨膜的附着机理有两种:机械附着和化学附着。
机械附着力取决于基材的性质(粗糙度、多孔度)以及所形成的漆膜或墨膜强度。
化学附着力指漆膜或墨膜和基采之间的分界面漆膜或墨膜分子和基采分子的相互吸引力,取决于漆膜或墨膜和基采的物理、化学性质。
人们在解释漆膜或墨膜附着机理时,一般认为化学附着的说法比较切合实际。
在化学附着的内聚力之中,包括静电力、范德华吸引力、氢键的作用力和化学亲合力。
这些力决定了漆或油墨对基采体表面的附着性:1 . 液态成膜物质对物体的润湿程度;2 . 固体表面上定向吸附层的形成;3 . 漆膜或墨膜形成过程中在成膜物与固体表面的边界上引起的双电子层。
因此,在研究漆膜或墨膜的附着力时,确定漆膜或墨膜从物体上撕掉的类型是十分重要的,大致可分为以下三种类型。
(1)黏附型:指漆膜或墨膜完全从表面脱落。
(2)内聚型:漆膜或墨膜裂开或起层,附着力大于内聚力。
(3)混合型:漆膜或墨膜从表面上部分地脱落,即漆膜或墨膜本身部分地裂开,附着力接近内聚力。
一般认为,漆膜或墨膜的附着性取决于成膜物质中聚合物(或分子量更低的预聚物)的极性基团如- O H ,或者- C O O H 与基采表面的极性基之间的相互结合,为了使这种极性基相互结合得好,就必须要求聚合物分子具有一定的流动性,让聚合物分子更好地湿润基采表面,使聚合物的极性基接近被印表面的极性基,当两者分子之间的距离变得非常小时(达到1 A 以内),极性基之间由于范德华力或氢键的作用产生附着平衡。
问答题:1.结合实际,讨论现代社会发展对涂料行业提出的挑战,现代涂料的发展趋势有哪些?2.涂料用树脂的主要特点?3.影响涂料粘度的因素有哪些?4.触变性的概念及在涂料中的应用,触变剂的作用机理,常用的触变剂有哪些?5.粘度对涂料稳定,涂装和成膜后的性能有何影响?6.详述阳离子水稀释性环氧树脂的制备及其电泳涂装的原理。
7.通过门尼公式讨论影响分散体系的粘度的因素?包括乳胶漆和色漆。
8.如何可以兼顾热固性涂料的低温储存稳定性和高温快干?9.影响涂料干燥速度和干燥程度的因素?10.溶剂对涂膜的表面性能和机械强度有何影响?11.玻璃化温度在涂料配方设计中有何重要意义?12.影响涂料流平性的因素有哪些?流平对涂料的性能有何影响?13.荷叶双疏效应产生的机理。
14.涂料为什么易产生边缘变厚现象?15.为什么乳胶漆一般流平性较差?16.影响溶剂对聚合物溶解的因素有哪些?17.颜料在涂料中可以起到哪些作用?18.影响颜料遮盖力的因素有哪些?19.在选用颜料时,我们需要关注颜料的哪些性质?20.影响光泽的因素有哪些?21.分析促进漆膜附着力的作用有哪些?22.试说明胺固化环氧树脂漆漆面易流白的原因及解决方法。
23.长油醇酸和短油(或无油)醇酸及聚酯树脂,不饱和聚酯树脂的干燥机理异同?24.试举三,四例说明热固性丙烯酸涂料的固化过程并写出交联反应方程。
25.试解释高固体份涂料在成膜过程中易出现高低温流挂的原因及解决方法?26.水可稀释性树脂结构上有何特点?试举两例说明其合成方法。
27.试分析水可稀释性涂料成膜表面易起皱的原因。
知识点:1.一般涂料有哪些组分,各有何作用?2.涂料行业常用术语。
查涂料工业手册。
3.适合涂装时的涂料的粘度的值。
4.增塑剂的作用及种类。
5.涂料的成膜方式。
6.涂装方法有哪些?各有何主要特点?7.磷化处理的含义及作用?8.塑料表面处理的意义和方法?9.含非共轭双键干性油的干燥原理?活泼亚甲基的意义?催干剂的机理及作用?10.氨基树脂的合成,交联,醚化程度对其性能的影响?用途?潜酸催化剂的意义?11.环氧树脂的合成,交联固化,水性环氧树脂的合成及应用,电泳漆的特点?环氧值,环氧当量的概念。
涂层附着力的现场检测摘要:介绍了防腐蚀涂料涂层附着力的机理,并对附着力检测的标准划格法、划X法以及拉开法的测试方法和程序,作了详细说明。
关键词:涂层、附着力、划格法、拉开法1.涂层附着力涂装工程中,对于防腐蚀涂料的涂层附着力检测是涂层保护性能相当重要的指标,越来越被业主和监理所重视。
除了在试验室内的检测外,防腐蚀涂料的选用过程中,对涂料产品进行的样板附着力测试,以及施工过程中现场附着力的检测,也越来越普遍。
有机涂层与金属基底间的附着力,与涂层对金属的保护有着密切的关系,它主要是由附着力与有机涂层下金属的腐蚀过程所决定的。
有机涂层下金属的腐蚀主要是由相界面的电化学腐蚀引起的,附着力的好坏对电化学腐蚀有明显的影响。
良好的附着力能有效地阻挡外界电解质溶液对基体的渗透,推迟界面腐蚀电池的形成;牢固的界面附着力可以极大地阻止腐蚀产物——金属阳离子经相间侧面向阴极区域的扩散,这些阳离子扩散是为了平衡阴极反应所生成的带负电荷的氢氧根离子,这虽然是一个相当缓慢的过程,但是一旦附着力降低,阳离子从相间侧面向阴极扩散的扩散则容易得多。
有机涂层的附着力,应该包括两个方面,首先是有机涂层与基底金属表面的黏附力(adhesion),其次是有机涂层本身的凝聚力(Cohesion)。
这两者对于涂层的防护作用来说缺一不可。
有机涂层在金属基底表面的附着力强度越大越好;涂层本身坚韧致密的漆膜,才能起到良好的阻挡外界腐蚀因子的作用。
涂层的不能牢固地黏附于基底表面,再完好的涂层也起不到作用;涂层本身凝聚力差,漆膜容易开裂而失去保护作用。
这两个方面缺一不可,附着力不好,再完好的涂层也起不到作用;而涂层本身凝聚力差,则漆膜容易龟裂。
这两者共同决定涂层的附着力,构成决定涂层保护作用的关键因素。
有关涂层附着力的研究有相当多的理论学说,影响涂层附着力有基本因素主要有两个,涂料对底材的湿润性和底材的粗糙度。
涂层对金属底材的湿润性越强,附着力越好;一定的表面粗糙度对涂层起到了咬合锚固(Anchor Pattern)的作用。
1、漆膜与被涂表面的极性适应性
1)漆膜的附着力产生于涂料中聚合物的分子极性基定向与被涂表面极性分子的极性基之间的相互吸引力。
2)附着力随成膜物极性增大而增强,在成膜物质中加入极性物质附着力增大。
3)漆膜被涂表面任何一方极性基减少,影响附着力。
A、被涂面存在污物、油脂、灰尘等降低极性。
B、漆膜中极性点减少,降低附着力。
C、聚合物分子内的极性基自行结合,造成极性点减少。
2、漆膜附着力与内聚力的相互关系
1)降低涂层厚度,缩小内聚力。
2)涂料中加入适当颜料,降低内聚力。
3)漆膜干燥过程中,溶济挥发交联产生,漆膜收缩引起附着力降低。
A、被涂面存在污物、油脂、灰尘等降低极性。
B、漆膜中极性点减少,降低附着力。
C、聚合物分子内的极性基自行结合,造成极性点减少。
3、表面张力与湿润现象对涂层附着力的影响
1)降低表面张力,提高湿润效率,增加附着力。
2)通过涂料的流动来湿润表面,涂料湿润不好界面接触就小,附着力就稍差,反之,则附着力增强。
3)溶剂对树脂的溶解能力差,湿润性差,附着力差。
4)涂料中低分子量物质或助剂,如:硬脂酸盐,增塑剂等在涂层和被涂物的界面形成弱界面层,减少极性,降低附着力。
5)被涂基面水、灰尘、酸、碱等杂质造成弱界面层,降低附着力。
4、膨胀系数对漆膜附着力的影响,涂料热胀系数越小,附着力越好。
5、被涂面处理对附着力的影响
1)粗糙不平的表面,有效附着面积增大。
2)除掉表面污物,获得极性表面,应及时使用不宜过久。
3)被涂基面的材质对附着力的影响。
注:聚合物的极性基团,如-- OH、--COOH聚合物的极性基接近被涂表面的极性基,两者之间的距离显得非常小时(达到1A0以内)极性基之间由于范德华力或氢键的作用产生附着平衡。
(二)由其它原因(非附着力原因)造成的剥落
1、漆膜的透气性
1)漆膜的透气性差不能及时排解由于基材本身向外挥发的力,则在漆膜与基材的结合点产生矛盾,引起漆膜鼓泡、剥落。
2)混凝土有湿气传递的特性,水蒸气可溶解部分可溶性盐、碱等物质,通过它的多孔结构向外挥发。
2、批刮腻子的质量问题造成的剥落
1)腻子的耐水性差,由于其它水源的渗入,湿气传递引起腻子层膨胀,而引起漆膜剥落。
2)腻子的表面强度低,造成漆膜剥落。
3)腻子抗碱性能差,造成腻子层粉化。
4)湿蒸气形成的盐、碱晶体在漆膜与基料之间的堆积。