漆膜附着力的检测及其影响因素

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漆膜附着力的检测及其影晌因素 

(天津市建筑仪器试验机,^\司)T& 多。、 

摘要:本文从理论上介绍了漆膜附着力的检神J方法及其影响因素,以及测定漆膜附着力 对考核漆膜性能优劣的重要性。 

1前言 漆膜的附着力(adbes )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 当指漆膜从板材上除掉需要的力,这种力才 是漆膜与板材相互结合的粘结力。 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的表面上, 才会发挥涂料所具有的装饰性和保护作 用。达到应用涂料的目的。不然的话,漆膜在 被涂物的表面上不具有良好的附着性,即使 它具有再好的装饰性和保护性,也是投有应 用的实际意义。 2漆膜的附着机理 漆膜的附着机理,分为机械附着和化学 附着二种:机械附着力取决于被涂板材的性 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板材之间的分界面 漆膜分子和板材分子的相互吸引力,取决于 漆膜和板材的物理化学性质,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。这些力决定了涂料对被涂物体表 面的附着性。 (1)液态成膜物质对板材的润湿程度; (2)固体表面上定向吸附层的形成; (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 膜从板材上撕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 大于内聚力; (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。 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,如一伽,或者一cO0H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 涂表面的极性基,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。 3测定方法 漆膜附着力测定方法,大至分为两种: 

种是使漆膜从涂饰表面上分离时所需之 维普资讯 http://www.cqvip.com 10 上海涂料 2OOO年第1期 力的直接测定方法,另一种是漆膜在其它性 能测定时的间接测定法。 3.1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; (5)B.B迭里亚巾附着力测定法; (6)附着力仪法。 3.2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)刀削法测定漆膜的附着力: a.切格法 b.刮除法 c.微型刀法 d.粘结方法 e.画圈法 4影响漆膜睹着力的因素 4.1漆膜与被涂表面的极性适应性 4.I.1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。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,极性好的涂 料,涂在非极性的板材上,或者非极性涂料 涂在极性的板材上,都不会得到附着力良好 的漆膜。例如,将过氯乙烯漆涂在金属板材 上.附着力差。环氧树脂漆涂在乙烯塑料板 上.附着力也差。由此可见,想要得到好的附 着力,必须选择与涂料极性相适应的板材。 4.1.2 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。 4.1.3漆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)金属板面存在污物、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 着力.例如:氨基醇酸漆烘干成膜时.醇酸树 脂的一OH与氨基树脂中的一C,H ̄OH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。 另外,聚合物分子内的极性基白行结 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 于环氧树脂与金属阉形成的氢键联接,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,把它们的溶液擦在金属表面 上.由于太分子的定向作用较差,极性基就 不容易起吸附作用.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 面上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。倒如:采用植物油制成的可 溶性酚醛树脂漆附着力就好。 在成膜物质一颜料—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。 4.2漆膜的附着力与内聚力的相互关系 同类物质分子之问的内聚所引起的力, 称为内聚力,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。 (1)降低涂层的厚度,缩小内聚力,提高 漆膜对金属板材的粘附强度。 (2)涂料中加入适当颜料,降低内聚力, 提高漆膜对金属板材的粘附强度,所以色漆 比清漆的附着力好。 涂料在干燥过程中,随着溶剂的挥发,

 维普资讯 http://www.cqvip.com 2OOO年第1期 上海涂料 交联的产生,会使漆膜产生收缩现象,引起 附着力的降低。 4.3表面张力与湿润现象对涂层附着力的 影响 4.3.1漆膜的附着力。产生于涂料与被涂金 属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涂料对被涂金属表面 的湿润能力。这种涂料对被涂金属表面的湿 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 表面的附着力。 4.3.2涂料在应用中。必须是很好的流动 态,即使粉末涂料也必须达到流动态。通过 涂料的流动来湿润被涂表面,达到附着的目 的。一般认为涂料湿润得不好,界面接触就 小,附着力就差。反之,涂料湿润得好,界面 接触就大。附着力就好。 4.3.3溶剂对树脂的溶解能力差。往往使聚 合物形成卷曲结构。对金属板材湿润性差, 引起漆膜附着力降低。 4.3.4涂料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闻形成弱的界面层, 减少极性,降低附着力。另外,金属表面也往 往不是纯净的,常常有水、灰尘、酸、碱等杂 质存在,这些都会造成弱的界面层,降低附 

.'……’’、 :产品介绍; ’ ‘‘‘。‘‘‘。‘ 着力。 4.4热膨胀系数对漆膜附着力的影响 我们知道,一切材料受温度变化的影 响,它们积极的收缩和膨胀也都不一样(因 膨胀系数不同),所以当涂料被涂于物体表 面时。受热胀冷缩的影响。使涂料与被涂表 面之间的粘结点遭到不同程度的破坏。因 此,涂料的热膨胀系数越小,涂膜的附着力 越好。例如:环氧树脂热膨胀系数比其他树 脂小。所以环氧树脂附着力好。 般认为.漆膜的温度膨胀系数明显地 大于金属的相应系数,所以在温度变动时, 漆膜的膨胀或收缩程度都比板材大,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。 4.5样板的表面处理对漆膜附着力的影响 4.5.1样板表面喷砂和砂布打磨,能增加漆 膜的附着力,这是由于板面形成了粗糙不平 的凹凸面,使有效的附着面积增大。 4.5.2除掉了表面的污物,获得了极性表 面。因此,表面处理得越彻底,附着力越好, 但是。被处理过的表面必须即时应用,不宣 放置过久,否则影响漆膜的附着力。 4.5.3金属板材的材质对附着力也有影 响。 

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