下载文档原格式
聚氨酯涂料对金属的附着力一、引言聚氨酯涂料是一种广泛应用的涂料类型，由于其优异的耐磨性、耐化学品性和柔韧性，被广泛应用于金属、塑料、玻璃等材料的涂装。
然而，在实际应用中，聚氨酯涂料在金属表面的附着力问题常常成为影响涂层性能的关键因素。
因此，提高聚氨酯涂料对金属的附着力是涂装领域的一个重要研究方向。
本文将重点探讨聚氨酯涂料的化学结构与金属的附着力之间的关系，分析影响附着力的因素，并探讨提高附着力的方法。
二、聚氨酯涂料的化学结构与金属的附着力聚氨酯涂料的化学结构由软段和硬段组成。
软段主要提供涂料的柔韧性和弹性，而硬段则负责提供涂料的硬度、化学稳定性和附着力。
硬段的极性基团能够与金属表面形成化学键，从而提高涂层与基材之间的附着力。
因此，硬段的结构和含量对聚氨酯涂料的附着力具有重要影响。
三、影响聚氨酯涂料对金属附着力的因素影响聚氨酯涂料对金属附着力的因素众多，主要包括以下几个方面：1.金属表面的预处理：金属表面的清洁度和粗糙度对涂层的附着力有重要影响。
表面清洁度不够，污染物和氧化物会影响涂层与基材的接触；表面粗糙度过低，不利于涂层与基材之间的机械结合。
2.涂料的固化条件：涂料的固化条件如温度、压力和时间等也会影响涂层的附着力。
在固化过程中，如果温度和压力控制不当，可能会导致涂层与基材之间出现空隙，从而降低附着力。
3.金属的表面能：金属的表面能是影响涂层附着力的关键因素之一。
表面能较高的金属能够更好地与聚氨酯涂料结合，从而提高附着力。
4.涂料的化学结构：如前所述，聚氨酯涂料的化学结构对附着力具有重要影响。
硬段的结构和含量以及涂料的交联密度等因素都会影响涂层与金属表面的结合力。
5.环境因素：环境中的温度、湿度和化学物质等也会对聚氨酯涂料在金属表面的附着力产生影响。
在高温、高湿或腐蚀性环境中，涂层的附着力可能会降低。
四、提高聚氨酯涂料对金属附着力的方法针对上述影响因素，以下是一些提高聚氨酯涂料对金属附着力的方法：1.优化金属表面的预处理：加强金属表面的清洁度和粗糙度处理，以提高涂层与基材的接触面积和结合力。
涂料附着力原理范文涂料的附着力原理主要涉及到两个方面：涂料与基材的物理吸附和涂料与基材的化学反应。
首先，涂料与基材之间的物理吸附是指涂料中的分子与基材表面之间的物理作用力。
涂料中的分子通常具有一定的极性或非极性，分子间的束缚力可以使涂料分子吸附于基材表面。
这种物理吸附可以通过各种因素来增强，如膜厚、涂料的固体含量、涂料的粘度等。
物理吸附的附着力主要来自于范德华力（分子间引力）和静电作用力。
其次，涂料的附着力还与涂料与基材之间的化学反应有关。
涂料中的成分可以与基材表面的官能团发生化学反应，形成共价键或键合结构，从而增强涂料与基材之间的结合力。
例如，涂料中的乙烯基团可以与基材表面上的羟基官能团（-OH）发生缩合反应，形成醚键；或者涂料中的异氰酸酯团可以与基材表面的羟基官能团（-OH）反应，形成脲键。
这些化学反应可以使涂层与基材之间形成更牢固的结合。
此外，涂料的附着力还受到基材表面的特性影响。
基材表面的粗糙度、清洁度和化学成分等因素都会对涂料附着力产生影响。
通常来说，粗糙表面有一更大的附着面积，更有利于涂料的附着。
同时，表面的污垢、油脂、水分等物质会降低基材与涂料之间的接触面，并阻碍附着力的形成。
因此，在涂料施工前，必须对基材表面进行充分的清洁和处理，以确保涂料具有良好的附着力。
总结起来，涂料的附着力主要通过物理吸附和化学反应实现。
物理吸附是指涂料分子与基材表面之间的物理作用力，如范德华力和静电作用力。
化学反应是指涂料成分与基材表面发生化学反应，形成共价键或键合结构。
此外，基材表面的特性也会对涂料的附着力产生影响。
只有在涂料与基材之间具备适合的物理和化学亲和力，并处理了基材表面的问题，才能达到良好的涂料附着力。
涂料的附着力与表面处理技术研究在现代工业和日常生活中，涂料被广泛应用于各种材料的表面保护和装饰。
然而，要确保涂料能够有效地发挥其作用，关键在于其对被涂覆表面的附着力。
涂料的附着力不足可能导致涂层剥落、起泡、生锈等问题，严重影响涂层的性能和使用寿命。
因此，深入研究涂料的附着力以及相关的表面处理技术具有重要的现实意义。
一、涂料附着力的基本原理涂料附着力的形成涉及到多种物理和化学作用。
从物理角度来看，涂料能够渗透到被涂覆表面的微观孔隙和粗糙度中，形成机械嵌合，增加了涂料与表面的接触面积和摩擦力，从而有助于提高附着力。
从化学角度分析，涂料中的树脂和固化剂与被涂覆表面的化学成分发生反应，形成化学键合，如共价键、离子键等，这是实现强附着力的重要因素。
此外，表面能也是影响涂料附着力的一个关键因素。
一般来说，涂料的表面能应低于被涂覆表面的表面能，这样涂料才能在表面良好地润湿和铺展，进而提高附着力。
二、影响涂料附着力的因素1、被涂覆表面的性质被涂覆表面的清洁度、粗糙度、化学成分等都会对涂料附着力产生显著影响。
如果表面存在油污、灰尘、锈迹等污染物，会阻碍涂料与表面的直接接触，降低附着力。
粗糙度适中的表面有助于增加机械嵌合作用，但过于粗糙或过于光滑的表面都不利于附着力的提高。
表面的化学成分决定了其与涂料发生化学反应的可能性和强度。
2、涂料的性质涂料的组成成分、粘度、干燥速度等特性也会影响附着力。
优质的涂料应具有良好的润湿性、适当的粘度和固化性能，以确保能够与被涂覆表面充分结合。
3、施工环境和条件施工时的温度、湿度、通风情况等环境因素以及施工方法、涂装厚度等施工条件都会对涂料附着力产生影响。
例如，过高的温度和湿度可能导致涂料干燥不均匀或产生气泡，从而影响附着力。
三、表面处理技术的分类和作用1、机械处理机械处理包括喷砂、打磨、抛光等方法。
通过这些手段，可以去除被涂覆表面的氧化层、锈迹和污染物，增加表面粗糙度，为涂料提供良好的附着基础。
环氧煤沥青涂料附着力-概述说明以及解释1.引言引言部分的内容应该对环氧煤沥青涂料的附着力进行概括和简要介绍。
你可以根据以下内容来组织文章1.1概述部分的内容：概述部分主要介绍环氧煤沥青涂料附着力的基本概念和背景信息。
首先，可以提及环氧煤沥青涂料的广泛应用领域，例如建筑、道路和桥梁等，以及其优点，如耐久性和抗化学腐蚀性能。
接下来，可以提到附着力在涂料应用中的重要性。
附着力是指涂层与基层之间的结合强度，它直接影响到涂层的性能和使用寿命。
良好的附着力可以确保涂层不易脱落、龟裂或剥离，从而提高涂层的持久性和保护性能。
此外，可以指出环氧煤沥青涂料附着力的研究和提升是当前科学研究和工程领域的热点问题。
研究人员和工程师们持续探索新的材料、技术和方法，以提高环氧煤沥青涂料的附着力，并应对不同环境和应用条件下的挑战。
最后，可以提到本文将对环氧煤沥青涂料附着力的影响因素进行深入研究，并探讨提升附着力的方法和技术。
通过对这些内容的分析和讨论，有望为涂料行业的相关研究和实践提供参考和指导。
以上是文章1.1 概述部分的一个参考内容。
你可以根据需要进行调整和完善，以使其更符合你撰写的长文内容。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文将按照以下结构来展开讨论环氧煤沥青涂料附着力的问题：第二章将介绍环氧煤沥青涂料的特性。
我们将详细探讨环氧煤沥青涂料的组成成分、物理性质以及其在实际应用中的特点。
通过对其特性的了解，我们可以更好地理解附着力的重要性以及影响因素。
第三章将探讨环氧煤沥青涂料附着力的影响因素。
我们将分析影响附着力的多个因素，包括表面处理、涂料配方、施工条件等。
通过深入理解这些影响因素，我们可以获取更全面的知识，从而提供更有效的方法来提升附着力。
最后一章将总结本文的研究结果。
我们将强调环氧煤沥青涂料附着力的重要性，并提出提升附着力的方法。
这些方法将结合前两章的内容，根据具体情况来制定。
通过采取适当的措施，我们可以提高环氧煤沥青涂料附着力，从而提升其性能和应用水平。
附着力促进剂的原理
附着力促进剂是一种能够提高物体表面附着性能的化学物质。
它们在许多工业应用中起着重要的作用，例如在粘合剂、涂料和油漆中。
附着力促进剂的工作原理主要涉及两个方面：表面活性和界面改性。
首先，附着力促进剂具有较低的表面张力，这意味着它们能够在涂层或胶水中降低液体与固体表面之间的张力差。
这种降低表面张力的作用有助于提高涂层或胶水的扩展性和吸附性，从而增强了物质在表面的附着力。
其次，附着力促进剂能够改变物质与表面之间的相互作用力。
通过在物质和表面之间形成化学键或分子间力，附着力促进剂能够增加物质与表面之间的吸附力。
这种界面改性的效果可以提高物质在表面的附着强度。
总的来说，附着力促进剂通过改变液体与固体表面之间的相互作用力和表面张力，从而提高了物质在表面的附着力。
这些化学物质在工业应用中起到重要的作用，提高了涂层、胶水和油漆等产品的性能和质量。
涂料附着力基本原理分析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。
胶粘剂附着力基本原理分析胶粘剂(涂料、油墨)附着力的机理人们并未完全了解，但形成了一些假设理论，并用以分析附着过程和影响附着力的因素。
一、附着力当两种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时就生成了附着力。
当胶粘剂涂布于基材上，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基材表面和胶粘剂的性质。
广义上讲附着力可分为二类：主价力和次价力。
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)的基材上更常见，而在非极性表面如聚乙烯上则较少。
二、附着力理论1、机械连接理论在亚微观状态下观察，基材表面是粗糙的，充满孔洞、凹陷。
具有良好流动性能的液态胶粘剂流入并填满这些孔洞、凹陷，干燥固化后形成钩锚、榫接、铆合等机械连接力。
基材的粗糙程度高、表面积大，附着力就大。
只有当胶粘剂完全渗透到粗糙表面的不规则界面处，才对附着力有利。
只要涂膜稍具流动性，就很少会产生不可释放应力。
但随着涂膜粘度、刚性的增加和对基材附着力的形成，就会产生大量的应力。
胶粘剂在基材的凹凸处的厚度显然不同，这种不同导致物理性质不同。
不均一的涂层会产生很大的内部应力，甚至会导致膜层的破裂。
2、化学键理论在界面间产生化学键，互相反应的化学基团牢牢结合在基材和胶粘剂上。
这类连结最强且耐久性最好。
含反应性基团如羟基和羧基的胶粘剂倾向于和含有类似基团的基材有更强的附着力。
光谱分析法可证实这一点。
3、静电理论胶粘剂和基材表面都带有残余电子而形成带电双电层，这些电子的相互作用也能提高附着力。
静电力主要来源于色散力和由永久偶极子引起的相互作用力(一个分子的正电区和另一个分子的负电区)。
诱导偶极子之间的吸引力称为色散力或伦敦力，是范德华力(分子间力)的一种。
当胶粘剂分子与基材分子之间的间距超过0.5纳米(5埃)时，这些力的作用明显降低。
所以保证一定压力用压辊使胶粘剂与基材紧密接触是非常重要的。
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。
涂料附着力和划痕测试的检测方案这篇文章主要是要谈谈涂料的附着力和划痕测试，了解这些测试的方案可以帮助我们在选择涂料时更加明智。
不过，先别急，咱们要慢慢来，逐步深入，先从大框架说起。
1. 涂料附着力测试的必要性1.1 什么是附着力？哎，涂料附着力其实就是涂料和基材之间的粘合能力。
想象一下，如果涂料不粘，那就像是小猫不愿意待在你的腿上，怎么可能舒服呢？所以，好的附着力才是保证涂料长久不脱落的关键。
1.2 为什么要测试？那么，为什么要测试呢？简单来说，测试就像是给涂料做健康检查，确保它能在各种环境下都能“生龙活虎”。
你总不想买回去的涂料，涂上去没几天就像一层薄膜一样掉下来吧？那样就亏大了！2. 常用的附着力测试方法2.1 划格法说到测试，划格法就是个老朋友了。
这个方法很简单，就是用刀在涂层上划几道线，然后用胶带贴上去，一撕就知道涂料的粘合力。
哈哈，像是给涂料做个小手术，看看它的“伤口”有多严重。
2.2 拉伸法还有一种就是拉伸法，听起来高大上，其实就是把涂料往两边拉。
就像拉面一样，看它能撑多久，不易断裂。
如果能承受住，说明它的附着力还不错，值得信赖。
3. 划痕测试的重要性3.1 划痕测试是啥？划痕测试就像是对涂料的“致命一击”，测试它的耐磨性。
想象一下，如果你用钥匙划到涂料上，它能不能坚强地挺过来？这就是我们要检验的。
3.2 测试方法划痕测试的方法也很简单。
我们可以用不同硬度的物体在涂层上划，看看它会不会留痕。
就像给涂料来个“刮刮乐”，如果划不出痕迹，那就是中奖了！4. 总结通过这些测试，咱们可以对涂料有更深的了解，选择最适合的产品。
记住，涂料的附着力和耐划痕能力就像咱们日常生活中的小事，选对了，生活就顺心如意；选错了，就得痛心疾首。
因此，在购买涂料之前，最好先了解一下这些测试方案，做个精明的消费者，毕竟“花钱买教训”可不是我们的目标！希望这篇轻松的文章能让你对涂料的测试有个更直观的了解，做个明智的选择，涂上好涂料，生活也会更加绚丽多彩！。
涂料附着力的基本原理分析一、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。
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,起机械铆定作用。
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。
图2展示了假定的底材表面形状和涂料的渗透。
表面的粗糙程度影响涂料和底材的界面面积。
因为去除涂层所需的力与几何面积有关,而使涂层附着于底材上的力与实际的界面接触面积有关。
随着表面积增大,去除涂层的困难增加,这通常可通过机械打磨方法提供粗糙表面来实现。
截面的几何面积和实际的界面面积的比较见图3。
实际的界面接触面积一般比几何面积大好几倍。
通过喷砂使表面积增加,结果附着力增加,见图4。
显然由于其他许多因素的影响,附着并不按相同比例增加,不过通常可见到显着的增加。
只有当涂料完全渗透到不规则表面处,提高表面粗糙度才有利,若不能完全渗入,则涂料与表面的接触会比相应的几何面积还小,并且在涂料和底材间留有空隙,空隙中驻留的气泡会导致水汽的聚积,最终导致附着力的损失。
经常通过对已固化的涂层进行磨砂处理,可改进层间附着力(特别是在汽车涂料中), 特别是在底色漆/清漆体系中,要求清漆平滑、光亮且表面能低,因此第二层清漆的附着有一定的困难。
这一问题当涂料在比原定温度高得多的温度下固化或烘烤时间延长时变得更为严重,这两种情况下,对该表面进行轻度打磨表明,附着力可显着提高。
虽然表面粗糙化能提高附着力,但必须注意避免深而尖的形状,由于粗糙化生成的尖※※导致透影(看到底材),在某些情况下并不希望这样;而且,深而尖的隆起会形成不均一的涂层,从而生成应力集中点,附着力降低,从而耐久性下降。
只要涂膜稍具流动性,涂膜收缩,厚度不均匀以及三维尺寸的变化就很少会生成不可释放应力,但随着粘度和涂层刚性的增加以及对底材的附着力逐渐形成会生成大量的应力,并残留于干漆膜中。
显然在固定施工参数(湿膜和干膜厚度)时,凸起部分的涂层厚度比凹陷处小,导致物理性质不同。
这种不均一涂层具有很高的内部应力,在投入应用时,会进一步受到修补漆溶剂的侵蚀或老化的影响,偶而会超过涂膜的应力承受能力,导致裂纹、剥落或其他涂膜完整性的降低。
电镀金属对聚乙烯和ABS塑料的附着力证明是来源于机械连接。
金属电镀工艺包括首先对塑料表面处理,生成大量的机械凹陷,有利于机械连结,然后用氯化亚锡溶液活化,并在Pd2+溶液中使Pd沉积,不通电沉积镍,然后电镀所需金属,如铬。
只有当塑料处理后生成连接凹陷时,电镀金属对塑料的附着力才强。
不同预处理金属不仅改变表面的化学组成,而且会生成表面连接点,机械连结对这类表面起着即使不是最关键,也是相当大的作用。
未处理和磷化处理的冷轧钢板的表面形态,磷化后表面上可发现大量的交错的磷酸铁微芯片,芯片间的空间提供了大量的物理连接点。
2.化学键理论在界面间可能形成共价键,且在热固性涂料中更有可能发生,这一类连结最强且耐久性最佳,但这要求相互反应的化学基团牢牢结合在底材和涂料上。
因为界面层很薄, 界面上的化学键很难检测到。
然而,如下面所讨论的,确实发生了界面键合,从而大大提高了粘结强度。
有些表面,如已涂过的表面、木材、复合物和有些塑料,会有各种各样的化学官能团,在合适的条件下,可和涂层材料形成化学键。
有机矽烷广泛用于玻璃纤维的底漆以提高树脂和纤维增强塑料中玻璃的附着力,也可用作底漆或一体化混合物以促进树脂对矿石、金属和塑料的附着力。
实质上,应用时生成了矽醇基,可与玻璃表面的矽醇基,或者也可能与其他金属氧化物形成强的醚键。
这类化学键合可发生在玻璃、陶瓷及一些金属底材表面的金属氢氧化物和含矽烷涂料间。
含反应性基团如羟基和羧基的涂料倾向于和含有类似基团的底材更牢固地附着、这种机理的一个例子是三聚氰胺固化丙烯酸面漆对三聚氰胺固化聚酯底漆的优异附着力,一种可能的解释是已固化底漆的剩余羟基会与面漆的三聚氰胺固化剂反应,实际上把底漆和面漆拉在了一起。
当该涂料过烘烤(烘烤时间过长和/或固化温度过高)时, 面漆的附着力显着减弱,有时甚至无附着力。
剩余羟基会对附着力有贡献可从IR谱图得到证实: 标准烘烤的底漆富含羟基,而过烘烤底漆即使有也只有很少的羟基。
当底材含有反应性羟基时,在适当的条件下也会和热固性聚氨酯涂料发生化学反应。
化学键合也完全可适用于解释环氧树脂涂料对纤维素底材的优异附着力。
显然,正如红外光谱所证实的,界面上环氧树脂的环氧基和纤维素的羟基发生反应,导致纤维素上羟基伸缩振动峰3350cm-1和C-O的伸缩振动峰1100～1500cm-1的消失,同时环氧树脂的环氧基915cm-1峰和氧桥对称伸缩振动峰1160cm-1消失。
有些聚合物对已交联的聚合物表面附着较弱,出现界面性的缺损。
有报导称加入少量的某些含氮基团能大大提高附着力。
例如氨基聚合物对交联醇酸树脂具有很强的附着力, 因为界面上两相间发生氨-酯交换反应,形成酰胺键。
R1NH2+RCOOR2→RCONH-R1以丁胺作氨基聚合物的模型化合物可以很容易发现氨-酯交换反应。
当胺加入未固化醇酸树脂的甲苯溶液中,两者在室温下很易反应形成二丁基苯二酰胺,并会结晶而析出。
FTIR光谱法检测氨基树脂和未固化醇酸树脂的混合物发现,混合物烘烤后胺基吸收峰下降,同时出现酰胺吸收峰,表明在界面上确实发生了氨-酯交换反应。
3.静电理论可以想像以带电双电层形式存在的静电作用力形成于涂层-表面的界面上,涂层和表面均带有残余电荷,散布于体系中,这些电荷的相互作用能提高一些附着力。
静电力主要是色散力和来源于永久偶极子的相互作用力。
含有永久偶极子物质的分子间的吸引力由一个分子的正电区和另一分子的负电区的相互作用引起。
考查附着力时润湿性是必须的标准。
前所讨论的附着机理只有当底材和涂料达到有效润湿时才起作用。
表面的润湿可从热力学角度描述,涂料在液态时的表面张力以及底材和固态涂膜的表面能是影响界面连接强度和附着力形成的重要参数。
均相的固体或液体表面的分子或原子的周围环境与内部不同。
在内部分子被相同的分子所包围,分子间的距离由把分子拉到一起的吸引力和阻止分子占据同一位置的排斥力的平衡决定;而界面上的分子各个方向受力不均匀,它们和表面以上的空气相互作用,同时受表面以下分子的吸引。
表面下的分子倾向于将表面分子向内拉,使表面分子数最小,因而表面积也最小,这种吸引提高了液体的表面张力,并可解释液体以液滴形式存在,好象被一层弹性表皮覆盖。
而且表面分子间的距离比体相大,因而能量更高。
把分子从内部移到表面需要做功,液体增加单位表面积导致的Helmholtz自由能的增加值定义为表面张力2.界面热力学液体涂料对固态表面的润湿程度通过接触角(θ)来测定,如图13。
当θ=0,液体在表面自由铺展,称为完全润湿。
当液相和固相分子的分子吸引大于类似的液体分子时, 发生完全润湿。
3.接触角和临界表面张力测定固体表面张力广泛采用的办法是测量接触角。
通过测定接触角来计算表面自由能的办法多有争议,该问题至今仍未解决,因为固体的表面自由能不能直接测定。
然而本专题的用意并非讨论这些观点,作者旨在通过列举有争议的观点,为操作者提供可靠的指导,使读者在估计表面热力学参数时前进一步。
近似的表观接触角可通过检测设备供应商提供的各种接触角仪测定。
该法中滴一滴各种不同的液体在待测的表面上,并测定接触角。
表面性质测定的一种方法是临界表面张力γc,该法系通过测定一系列液体在表面上的接触角,以接触角的余弦对各种液体的表面张力作图,并外推至Cosθ=1(θ=0)。
外推表面张力称为表面的临界表面张力。
例如根据上述程序,聚乙烯的临界表面张力为31达因/厘米。
当一液滴滴于该表面上时,所有表面张力小于或等于该临界表面张力的液体会自发铺展。
因此,环氧树脂的表面张力为47达因/厘米,不会润湿聚乙烯表面,而另一方面矽油脱膜剂可在表面上铺展,其表面张力为24达因/厘米。
溶剂表面张力(达厘/厘米)水 72.7乙二醇 48.4丙二醇 36.0邻二甲苯30.0甲苯28.4醋酸丁酯 25.2正丁醇 24.6石油溶剂油24.0甲基异丁酮 23.6甲醇23.6脑石油22.0正辛烷 21.8脂肪烃石脑油 19.9正己烷 18.4涂料中典型聚合物和助剂的表面张力：聚合物/表面张力(达因/厘米)三聚氰胺树脂 57.6聚乙烯醇缩丁醛 53.6苯代三聚氰胺树脂 52聚乙二酸己二酰胺 46.5Epon 828 46脲醛树脂45聚酯三聚氰胺涂膜 44.9聚环氧乙烷二醇,Mw6000 42.9聚苯乙烯 42.6聚氯乙烯41.9聚甲基丙烯酸甲酯 4165%豆油醇酸 38聚醋酸乙烯酯 36.5聚甲基丙烯酸丁酯 34.6聚丙烯酸正丁酯 33.7Modaflow 32聚四氟乙烯 Mw 1,088 21.5聚二甲基矽氧烷 Mw 1,200 19.8聚二甲基矽氧烷 Mw162 15.7一个颇具戏剧性的例子是环氧树脂和聚乙烯的试验,当未固化环氧倾倒于聚乙烯上并固化时,附着力即使有也很低,而将聚乙烯熔融并涂于已固化环氧树脂上,附着力相当强。
在第一种情况下,高表面能液体,如环氧树脂不会润湿低表面能固体,如γc较低的聚乙烯;在第二种情况下,液体聚乙烯的表面能比固化的环氧低,有利于润湿这一点显得特别重要,因为熔融聚乙烯粘度较高,通常的为103帕?秒,而液体环氧粘度只有约1帕?秒。
