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涂料的附着力探讨

  • 分类:公司新闻
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  • 发布时间:2019-08-13 18:54
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【概要描述】

涂料的附着力探讨

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涂膜与底材之间可通过机械结合、物理吸附、互相扩散、氢键和化学键等作用结合在一起。这些作用所产生的黏附力,决定于漆膜与底材之间的附着力。这种附着力应是漆膜和底材之间各种结合力的总和,下面我们就对各种结合力加以分析。

一、吸附作用力 漆膜和认错 材之间都存在着原子、分子之间的作用力,这种作用力包括化学键、氢键和范德华力,如果两个理想的平面距离为10-9时,可以计算出范德华力的作用可达(9.8~98Mpa),距离为(3~4*10-10时,可达(98~980Mpa)。这个数值远远高于最好的结构胶黏剂所能达到的强度。但是两个固体之间很难有这样理想的情况,即使经过抛光,两个平面之间的接触很难达到总面积的百分之一。涂料是流体,只要涂料在固化之前能充分润湿底材表面,就应有较好的附着力(像我公司生产的CFU2050D,就有优良的润湿底材的特性,对很多底材都具有广泛的附着力)。漆膜实际的附着力比计算的理论强度差得远,如果底材是无机材质时,它是亲水的,表面有 层吸自环境听水膜,此时涂膜内的疏水基团很难与之润湿,因此附着力差;当基材是有机材质时,如塑料质底材,如PEPP类底材,其本身不具有极性基团,附着力差;最重要的是还是由于这种结合总是有缺陷的,黏附的强度并不是取决于分子作用力的总而是取决于局部最弱的部位的作用力。

两个表面之间仅通过范德华力结合,实际便是物理吸附作用。这种作用很容易为空气中水汽所取代。因此,要使涂膜与底材之间有强的结合力,仅靠这种物理吸附作用是不够不够的。

二、机械结合力  任何底材的表面都不可能是光滑的,即使用肉欲 眼看起来很光滑,微观上也是十分粗糙的,有的表面表面如森材、纸张、水泥以及涂有底漆的表面都是多孔的,涂料可渗透到这些凹穴或孔隙中去,固化之后就象许多小钩子和楔子把漆膜与基材结合在一起。

三、化学键结合  化学键包括氢键的强度,要比范德华力强得多,因此如果涂料和底材之间能形成氢键或化学键,附着力要强得多。如聚合物分子上带有羟基、羧基与氨基时,就容易和底材表面的氧原子或氢氧基团发生氢键作用,因而增强附着力。聚合物上的活性基团也可以和金属发生化学作用,如酚醛树脂可在较高温度下与铝、不锈钢等发生化学作用,环氧树脂也可以和铝表面发生一定的化学作用(像我公司CFU1655环氧改性羟基丙烯酸树脂,CFP5050环氧改性热塑性丙烯酸树脂都对铝材有良好的附着力)。

四、扩散作用  涂料中成膜物为聚合物链状分子,如果底材也是高分子材料,那么在一定条件下由于分子或链段的布朗运动,涂料的分子和认错 材中的分子可相互扩散,实质上是在界面上互溶的过程,导致界面消失,这种情况既要两者溶解度参数相近,另一方面,两者还必须在玻璃化温度之上,因而提高温度也是促进扩散,提高附着力的方法(像我公司的CFP7250就对塑胶底材有良好的附着力,而又具有良好的耐醇性、银粉定向性、光泽,用在家电、玩具漆等方面特别有优势。)

五、静电作用  当涂料与底材接触时,如果电子亲合力不同,便可互为电子的给体和受体,形成双电子层,产生静电作用力,例如当金属底材涂漆时,有机涂层对电子亲合力高,容易从金属底材上得到电子,这样,界面产生接触电势,形成双电层,产生静电引力,因而提高附着力。(像我公司生产的CFU2050N,就是此类树脂,对于高密著性玻璃钢、玻璃纤维、尼龙玻纤,高结晶度的金属层,都具有良好的附着力;而对于结晶度较高的PP基材,我公司生产的CFP5045A,因为CFP5045A中所含有的氯化聚丙烯中特殊改性,能与PP基材形成牢固的附着力,所以其具有良好的附着力和泡水后的二次附着力。)

综上所述,要想提高涂膜对底材的附着力,一方面要选择好树脂外,另一方面还要对底材的处理、烘烤条件等等进行调整。

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