涂料附着力基本原理
漆膜附着力的六等级及漆膜的力学性质与附着力
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。
影响塑料涂层附着力的因素
影响塑料涂层附着力的因素
1、溶度参数理论
溶剂、涂料的基础和塑料的溶度参数分别为δs、δB、δP来表示，当︱△δ∣＞2时，他们二者之间没有相容（溶）性。
要∣δB－δP∣＜2，∣δs－δP∣≈2，涂料涂膜就有较好的附着力。
例如：已知ABS塑料有较好的涂漆性，因ABS表面含有溶剂可溶胀的苯乙烯链段，其溶度参数δPS=8.6～9.7，而丙烯酸涂料的δ丙烯酸=9.0～9.5，聚氨酯涂料的δ聚氨酯
≈10.0，硝基漆的δ硝基漆≈11.0.
2、物理吸附理论
为增加涂膜的附着力，可预涂一层取向稳定的薄膜。
例如，在ABS塑料表面喷涂较高玻璃化温度的稀丙烯酸涂料，在改性聚丙烯塑料表面喷涂氯化聚丙烯溶液，或塑件采用含水性高分子的稀水溶液作表面调整剂进行处理，干燥后都能形成一层取向薄膜。
3、润湿作用
润湿性增加时，分子间距离也随之拉近，作用力也会增强，因此润湿性增加能提高涂膜的附着力。
4、锚固作用
粗糙多孔性表面质固化的涂膜产生许多锚固点，使涂膜的附着力增加，但会影响涂膜外观，因此，溶剂清洗应防止过度溶胀的残留，以免产生气孔或吸漆性现象。
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涂料附着力原理范文
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。
环氧煤沥青涂料附着力-概述说明以及解释
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。
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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。
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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。
附着力原理
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。
怎样使涂装附着力更好
4.扩散理论
当涂料和底材（聚合物）这两相通过润湿达到分子接触时，根据材料的性质和固化条件的不同，大分子上的某些片段会向界面另一边进行不同程度的扩散。这种现象需经两步完成，即润湿之后链段穿过界面相互扩散形成交错网状结构。因为长链性质不同和扩散系数较低，非相似聚合物通常不兼容，因此，完整的大分子穿过界面扩散是不可能的。然而，理论和实验资料表明，局部链段扩散很容易发生，并在聚合物间形成10～1000埃的扩散界面层。涂料的扩散也从接触时间、固化温度和分子结构（分子量、分子链柔性、侧链基团、极性、双键和物理兼容性）的影响间接得到证实。直接的证据则包括扩散系数的测定、电镜对界面结构的观察、辐射热致发光技术和光学显微镜。显然，这种扩散最易发生在诸如工程塑料的聚合物底材上，因为分子间自由体积较大，且与金属相比分子间距离大得多。
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
二、附着形成机理
当不相似的两种材料达到“紧密”接触时，在空气中的两个自由表面消失，形成新的界面。界面相互作用的性质决定了涂料和底材之间成键的强度，这种相互作用的程度基本由一相被另一相的润湿性决定，使用液体涂料时，液相的流动性也有很大帮助，因此润湿可被看作涂料和底材的密切接触。为了保持涂层与底材的附着力，除了保证初步的润湿外，在涂膜形成后的完全润湿和固化后仍保持键合情况不变是很重要的。
胶粘剂附着力基本原理分析综述
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。
漆膜附着力检测标准
漆膜附着力检测标准漆膜附着力是指涂层与基材之间的结合强度，是涂料涂装质量的重要指标之一。
漆膜附着力的好坏直接影响涂层的使用寿命和性能。
因此，对漆膜附着力进行准确可靠的检测是非常重要的。
本文将介绍漆膜附着力检测的标准方法，以便为相关行业提供参考。
一、划格法。
划格法是一种常用的漆膜附着力检测方法。
其原理是利用划格刀在涂层表面划出一定间距的划痕，然后用胶带将划痕处的涂层粘起，通过观察粘起的涂层面积来评定漆膜附着力的好坏。
划格法的标准操作流程如下：1. 准备工作，将划格刀、胶带、划格板等工具准备齐全，并确保涂层表面干燥、清洁。
2. 划格操作，用划格刀在涂层表面划出一定间距的划痕，划痕的长度和深度应符合标准要求。
3. 胶带粘取，用胶带将划痕处的涂层粘起，然后迅速撕下胶带。
4. 评定结果，观察胶带上粘起的涂层面积，根据标准要求进行评定。
二、拉伸法。
拉伸法是另一种常用的漆膜附着力检测方法。
其原理是利用拉伸力将涂层从基材上拉离，通过观察涂层脱落的情况来评定漆膜附着力的好坏。
拉伸法的标准操作流程如下：1. 准备工作，将拉伸测试机、夹具、标准样品等工具准备齐全，并确保涂层表面干燥、清洁。
2. 夹具固定，将涂层样品固定在拉伸测试机的夹具上，确保夹具与涂层之间的结合牢固。
3. 施加拉伸力，启动拉伸测试机，施加逐渐增大的拉伸力，直到涂层脱落为止。
4. 评定结果，观察涂层脱落的情况，根据标准要求进行评定。
三、压接法。
压接法是一种简便易行的漆膜附着力检测方法。
其原理是利用压接机将涂层与基材之间的结合强度进行压力测试，通过观察压接后的情况来评定漆膜附着力的好坏。
压接法的标准操作流程如下：1. 准备工作，将压接机、压接头、标准样品等工具准备齐全，并确保涂层表面干燥、清洁。
2. 压接操作，将压接头置于涂层表面，启动压接机施加一定的压力，然后迅速撤除压接头。
3. 评定结果，观察压接后涂层与基材之间的情况，根据标准要求进行评定。
综上所述，漆膜附着力的检测标准方法主要包括划格法、拉伸法和压接法。
附着力的定义
杭州市工业资产经营有限公司、阿克苏·诺贝尔国际涂料公司共同投资组建，为中国化工行业第一家生产粉末涂料和聚酯树脂的中外合资企业）生产的户外型聚酯树脂为主要原材料。
生产的粉末涂料耐候性能、耐盐雾性能、附着力和抗冲击性能优越。
配方组成：
树脂+固化剂65%
颜料+填料30%
功能助剂5%
我公司生产的户外粉末涂料的优点：
不含溶剂、无污染、易于运输和储存和使用；
施工方便，适用于静电喷涂；
单位面积用粉量少，经济效益高；
喷涂过粉末可回收，过筛后可循环利用；
机械强度高，大大减少被涂工件损伤，成膜涂层可做机械加工（印字，贴膜）76283-PD粉末涂料环保，符合欧洲EN71标准；
能在-30℃条件下使用；。
色漆和清漆拉开法附着力试验
色漆和清漆拉开法附着力试验色漆和清漆是涂装行业中常用的涂料。
在实际应用中，为了保证涂层的附着力，需要进行拉开法附着力试验。
下面我将就该试验进行详细介绍。
一、试验原理拉开法附着力试验是测试涂层附着力的一种方法。
该方法将涂层涂在基材上，形成一个面积适当的矩形，然后在一定的应力下将其撕开，此时可以测量涂层与基材之间的附着力大小。
涂层的附着力大小取决于涂层与基材的粘结强度和表面形貌等因素。
二、试验步骤1. 选择适当的基材：在进行附着力试验时，要选择与实际应用条件相同的基材，以确保试验结果的准确性。
2. 涂覆涂料：在基材上涂覆一定厚度的涂料，涂料的厚度应与实际应用时相同。
3. 干燥：使涂层充分干燥，一般需要在恒温箱中进行一定时间的烘烤。
4. 割线：用一把刀子在涂层上刻出一定宽度的线，使涂层形成一个长方形。
5. 载荷施加：使用一定载荷，在涂层的一端施加负荷，使其逐渐拉开，直至涂层与基材分离。
6. 测定力值：测定涂层与基材分离时所需的载荷大小，即附着力大小。
三、试验数据处理试验数据一般用粘结强度来表示，即每单位面积涂层与基材之间的最大应力值，通常用Mpa来表示。
计算公式为：F/A，其中F为试验中断裂时的负荷，A为试验横截面积。
四、试验注意事项1. 试验前应确保涂层和基材表面干净、光滑，无灰尘、油污等。
2. 涂层厚度和试验条件要尽量接近实际应用情况，以确保试验结果的准确性。
3. 载荷大小要控制在一定范围内，过大过小都会影响试验结果的准确性。
4. 试验过程中要小心操作，避免意外损坏试验设备。
综上所述，拉开法附着力试验是测试涂层附着力的重要方法之一。
在实际应用中，对于色漆和清漆等涂层，也需要进行该试验来保证其质量。
塑料件喷涂附着原理
塑料件喷涂附着原理
塑料件喷涂附着的原理主要是利用静电发生器使塑料粉末带电，然后在电场的作用下将涂料喷涂到工件的表面。
粉末被均匀地吸附在工件表面，形成粉状的涂层。
粉状涂层经过高温烘烤后流平固化，塑料颗粒会融化成一层致密的效果各异的最终保护涂层，牢牢附着在工件表面。
这个过程也涉及到压缩空气将塑料粉末通过喷枪的中心管道喷出，以及控制塑料粉末的加热程度等关键因素。
以上信息仅供参考，建议咨询专业人士获取更准确的信息。
划圈法附着力测定方法概述
划圈法附着力测定方法概述涂料的附着力是指涂层与底材之间的黏附程度，是评估涂料性能的紧要指标之一、附着力测定方法有多种，其中之一就是划圈法。
本文将介绍划圈法的原理、仪器、测定方法以及结果表示。
1.范围及说明划圈法是一种用于测定涂层附着力的方法。
在这种方法中，将样板固定在一个可移动的平台上，然后在平台移动时，使用一个唱针划透涂层，形成重叠的圆滚线。
依据圆滚线划痕范围内的涂层完整程度，以级别来表示涂层的附着力。
2.仪器和料子附着力测定仪：该仪器包含试验台、转针、荷重盘、卡针盘等部件。
试验台的丝杠螺距为1.5mm，转针接受特定规格的唱针，空载压力为200g。
荷重盘上可放置砝码，质量分别为100g、200g、500g和1000g。
转针的回转半径可调整，标准回转半径为5.25mm。
四倍放大镜漆刷：宽度在25〜35mm之间。
3.测定方法（1）检查仪器在进行测试之前，首先要检查附着力测定仪的唱针是否锋利，假如不锋利，需要更换。
还要检查划痕与标准回转半径是否相符，假如不符，需要进行回转半径的调整。
（2）调整仪器调整仪器的回转半径，确保与标准回转半径5.25mm相同。
这一步需要松开卡针盘后面的螺栓，调整回转半径，然后紧固螺栓，直到划痕与标准圆滚线相匹配。
（3）进行测定将样板涂层朝上放置在试验台上，并紧固固定样板调整螺栓。
向后移动升降棒，使转针的尖端接触到涂层。
按顺时针方向均匀摇动摇柄，掌控转速在80〜100r/min。
在涂层上划圈，形成圆滚线划痕。
圆滚线划痕的标准长度为（7.5土0.5）cm。
（4）检查和评级完成划痕后，向前移动升降棒，提起卡针盘，松开固定样板的相关螺栓，取出样板。
然后，使用漆刷除去划痕上的漆屑，使用四倍放大镜检查划痕，并进行评级。
依据划痕上涂层的完整程度，将不同部位的划痕标出1、2、3、4、5、6、7七个部位，并分为七个等级。
建议的附着力为一级，最差的为七级。
结果以至少两块样板的级别一致为准。
4.结果表示附着力的结果以涂层完好的最低等级来表示。
涂料附着力基本原理分析精选文档
涂料附着力基本原理分析精选文档1.物理吸附物理吸附是涂料附着力的主要机制之一、涂料中的基体颗粒经过固化后，其分子与基材表面的分子之间会发生物理吸附作用，形成粘结力。
这种物理吸附主要通过分子间的引力或范德华力实现。
涂料颗粒与基材表面的分子之间存在着吸附力，颗粒通过与基材表面的分子相互吸附，从而形成了牢固的附着。
2.化学反应化学反应也是涂料附着力的重要机制之一、涂料中的化学成分与基材表面的化学成分发生化学反应，形成化学键，从而使涂料与基材之间形成了牢固的结合。
例如，一些特殊的底漆涂料中含有能与金属表面发生化学反应的成分，经过涂装后，这些成分能与基材表面的金属离子发生化学反应，形成金属骨架，从而大大增加了涂料的附着力。
3.机械锚固机械锚固是指涂料与基材之间通过微观结构和几何形状的适配而形成的附着力。
涂料固化后，其表面会形成一些微观凸起，这些凸起能与基材表面的微观凹槽相契合，形成机械锚固。
此外，涂料中的活性颗粒能够填充基材表面的孔隙和裂纹，形成更牢固的机械锚固。
这种机械锚固机制能够增加涂料与基材之间的接触面积，提高附着力。
4.表面张力表面张力也对涂料的附着力有一定影响。
涂料在涂装后，其表面会形成一层极薄且均匀的薄膜，这层薄膜有一定的表面张力。
表面张力越大，涂料与基材之间的接触面积越大，从而增加涂料的附着力。
因此，在涂料的设计中，可以通过调整涂料中的表面活性剂含量等措施，改变涂料的表面张力，从而实现对涂料附着力的调控。
在实际应用中，为了改善涂料的附着力1.清洁基材表面，去除尘土和油脂，使基材表面光滑且无污染，提供良好的附着基础。
2.使用底漆涂料，底漆涂料中含有特殊成分，能够改善涂料与基材之间的附着力。
3.调整涂料的配方，改变涂层的物理和化学性质，以提高涂料的附着力。
4.对基材进行特殊处理，例如表面粗糙化、氧化处理等，能够增加涂料与基材之间的附着力。
5.选用适合的涂装方法和条件，确保涂料能够充分接触基材表面，从而形成更牢固的附着。
达因值和油漆附着力
达因值和油漆附着力
首先，让我们来谈谈达因值。
达因值是涂料流变性质的一个重
要指标，它反映了涂料的流动性能。
在涂料施工过程中，达因值的
大小直接影响了涂料的流动性和涂布性能。
较低的达因值意味着涂
料的粘稠度较高，流动性较差，可能会导致涂料施工时的涂布不均匀、流挂、垂流等问题。
而较高的达因值则意味着涂料的粘稠度较低，流动性较好，有利于涂料的均匀施工和表面光滑度的提高。
其次，油漆附着力是指涂料与基材表面的结合程度。
优秀的油
漆附着力可以确保涂料在长期使用过程中不会脱落、起泡或开裂，
保证了涂料的耐久性和装饰效果。
油漆附着力的好坏受到多种因素
的影响，包括基材表面的处理情况、涂料的成分和施工工艺等。
一
般来说，提高基材表面的粗糙度和表面能量可以提高涂料的附着力，而选择合适的底漆和使用正确的施工方法也可以有效提高油漆的附
着力。
因此，达因值和油漆附着力作为涂料工程中的重要参数，对于
涂料的质量和性能有着至关重要的影响。
在涂料生产和施工过程中，需要充分重视这两个参数，通过科学的配方设计和合理的施工工艺，
确保涂料具有良好的流动性和附着力，从而提高涂料的使用寿命和装饰效果。
有机涂层附着机理及附着力提高方法综述
Vol.53No.2Feb.2020有机涂层附着机理及附着力提高方法综述汤朋刘兰轩曹东萍3,高翔2,刘秀生2,陶加法'(1.武汉材料保护研究所有限公司，湖北武汉430030；2.特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室，湖北武汉430030；3.中车长江车辆有限公司，湖北武汉430212)［摘要］介绍了有机涂层的附着机理，包括机械咬合、物理吸附、化学吸附；讨论了拉开法、划圏法、划格法等附着力测定方法的优缺点；详细探讨了影响附着力的因素，如基材表面粗糙度、涂料粘度等，综述了提高附着力的方法，如使用附着力促进剂、基材表面处理等。
［关键词］有机涂层；附着机理；化学吸附；物理吸附；机械咬合；附着力；改进措施［中图分类号］TQ630［文献标识码］A［文章编号］1001-1560(2020)02-0126-10Review on Adhesion Mechanism and Adhesion Enhancement of Organic Coatings TANG Peng1,2,LIU Lan-xuan1'2,CAO Dong-ping"2,GAO Xiang1'2,LIU Xiu-sheng1,2,TAO Jia-fa3(1.Wuhan Research Institute of Materials Protection,Wuhan430030,China；2.State Key Laboratory of Special Surface Protection Materials and Application Technology,Wuhan430030,China；3.CSR Yangtze Co.,Ltd.,Wuhan430212,China)Abstract:The adhesion mechanisms of organic coatings were introduced,including mechanical interlocking,physical adsorption and chemical adsorption.The advantages and disadvantages of measurements of the adhesion such as pull-off test,circle method test and cross cut test were also discussed.Furthermore,the factors affecting adhesion,such as surface roughness of substrate materials and coating viscosity were analyzed in detail,and the methods of improving adhesion,such as adhesion promoters and surface treatment of substrate materials,were reviewed. Key words:organic coatings；adhesion mechanism；chemical adsorption；physical adsorption；mechanical interlocking；adhesion；improving measures0前言涂料在日常生活及工业生产中占据了极其重要的地位。
涂料附着力基本原理分析2
塗料附著力基本原理分析(2)2.化學鍵理論在介面間可能形成共價鍵,且在熱固性塗料中更有可能發生,這一類連結最強且耐久性最佳,但這要求相互反應的化學基團牢牢結合在底材和塗料上。
因為介面層很薄, 介面上的化學鍵很難檢測到。
然而,如下面所討論的,確實發生了介面鍵合,從而大大提高了粘結強度。
有些表面,如已塗過的表面、木材、複合物和有些塑膠,會有各種各樣的化學官能團,在合適的條件下,可和塗層材料形成化學鍵。
有機矽烷廣泛用於玻璃纖維的底漆以提高樹脂和纖維增強塑膠中玻璃的附著力,也可用作底漆或一體化混合物以促進樹脂對礦石、金屬和塑膠的附著力。
實質上,應用時產生了矽醇基,可與玻璃表面的矽醇基,或者也可能與其他金屬氧化物形成強的醚鍵。
這類化學鍵合可發生在玻璃、陶瓷及一些金屬底材表面的金屬氫氧化物和含矽烷塗料間。
含反應性基團如羥基和羧基的塗料傾向於和含有類似基團的底材更牢固地附著、這種機理的一個例子是三聚氰胺固化丙烯酸面漆對三聚氰胺固化聚酯底漆的優異附著力,一種可能的解釋是已固化底漆的剩餘羥基會與面漆的三聚氰胺固化劑反應,實際上把底漆和麵漆拉在了一起。
當該塗料過烘烤(烘烤時間過長和/或固化溫度過高)時, 面漆的附著力顯著減弱,有時甚至無附著力。
剩餘羥基會對附著力有貢獻可從IR譜圖得到證實:標準烘烤的底漆富含羥基,而過烘烤底漆即使有也只有很少的羥基。
當底材含有反應性羥基時,在適當的條件下也會和熱固性聚氨酯塗料發生化學反應。
化學鍵合也完全可適用於解釋環氧樹脂塗料對纖維素底材的優異附著力。
顯然,正如紅外光譜所證實的,介面上環氧樹脂的環氧基和纖維素的羥基發生反應,導致纖維素上羥基伸縮振動峰3350cm-1和C-O的伸縮振動峰1100～1500cm-1的消失,同時環氧樹脂的環氧基915cm-1峰和氧橋對稱伸縮振動峰1160cm-1消失。
有些聚合物對已交聯的聚合物表面附著較弱,出現介面性的缺損。
有報導稱加入少量的某些含氮基團能大大提高附著力。
涂层在塑胶表面附着力
水性涂料在塑胶表面附着力及应用1.塑胶涂料的附着理论目前已知的相关理论有:扩散理论,静电理论,吸附和机械咬合连接理论,化学键理论、溶解度参数理论等。
其中,扩散理论比较正确。
它的核心内容是:涂层附着力的大小与涂料向塑料制品内部扩散的能力有关。
渗透的越好,附着力的增强越明显。
当然,要想渗透的更好,那么我们首先要做的是让涂料可以在塑料基材表面铺展,而这个问题则可以通过对涂料配方的调节来解决。
而这时树脂的选择至为重要。
根据溶解度参数理论,当溶解度参数大小相等或相仿时,二者可以互溶,即“相似相容”原理。
当涂料树脂与塑料树脂的溶解度参数相近时,它们二者之间会具备良好的附着力。
同样的因为这个理论,要求涂料内溶剂和塑料的溶解度参数要稍微大一些,达到一个合适的值,以免对塑料表面造成过度溶蚀。
并且为了避免塑料中增塑剂渗析出来,选择树脂的时候,要注意其与增塑剂的溶解度参数相比较。
2.不同塑胶表面状态对涂层附着力的影响塑料表面性能主要由聚合物分子结构的化学性质来决定。
非极性塑料(如PE、PP等)表面层分子链段中仅有碳原子,非极性塑料的斥水表面使得其与涂层材料之间的结合只能依靠色散力,因而很难粘在表层。
极性塑料(例如ABS、PS、PC、PVC等)表面分子含有众多的如0、N等的极性官能团，通过这些极性基团之间的相互作用,极大的增加了粘合力。
因此，极性塑料更容易被粘结及湿润。
塑料表面的分子的聚集状态对其表面性能同样起了重要的作用。
当聚合物分子链段的分子排布使得其非极性基团冲向外面,那么极性塑料制品同样可以具有非极性的斥水表面。
而当分子排布非常有顺序,使其形成了结晶体的结构,那么可以大大的提高其抗解聚性,这一类的塑料会比具有无定型结构的塑料更能抗溶剂的溶胀和溶解,从而降低了粘结性。
3.通过塑料表面改性是提高塑胶漆附着力的关键3.1化学改性化学改性法主要是通过在塑料表面引入极性基团来对提高塑料表面的润湿性。
比较简单常用的化学改性方法是利用试剂对塑料表面进行处理。
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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。
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峰会导致透影(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。
涂料润湿固体表面的程度通过接触角θ测定诱导偶极子间的吸引力，称为伦敦力或色散力是范德华力的一种，也对附着力有所贡献，对某些底材/涂料体系，这些力提供了涂料和底材间的大部分吸引力。
应该注意到这些相互作用只是短程相互作用，与涂料/底材间距离的六次方或七次方成反比。
因为当距离超过0.5纳米(5埃)时，这些力的作用明显下降，所以涂层和底材的密切接触是必要的。
4.扩散理论当涂料和底材(聚合物)这两相通过润湿达到分子接触时，根据材料的性质和固化条件的不同，大分子上的某些片段会向界面另一边进行不同程度的扩散。
这种现象需经两步完成，即润湿之后链段穿过界面相互扩散形成交错网状结构。
因为长链性质不同和扩散系数较低，非相似聚合物通常不兼容，因此，完整的大分子穿过界面扩散是不可能的。
然而，理论和实验资料表明，局部链段扩散很容易发生，并在聚合物间形成10～1000埃的扩散界面层。
涂料的扩散也从接触时间、固化温度和分子结构(分子量、分子链柔性、侧链基团、极性、双键和物理兼容性)的影响间接得到证实。
直接的证据则包括扩散系数的测定、电镜对界面结构的观察、辐射热致发光技术和光学显微镜。
显然，这种扩散最易发生在诸如工程塑料的聚合物底材上，因为分子间自由体积较大，且与金属相比分子间距离大得多。
二、附着形成机理当不相似的两种材料达到“紧密”接触时，在空气中的两个自由表面消失，形成新的界面。
界面相互作用的性质决定了涂料和底材之间成键的强度，这种相互作用的程度基本由一相被另一相的润湿性决定，使用液体涂料时，液相的流动性也有很大帮助，因此润湿可被看作涂料和底材的密切接触。
为了保持涂层与底材的附着力，除了保证初步的润湿外，在涂膜形成后的完全润湿和固化后仍保持键合情况不变是很重要的。
涂料以下面的方式固化成膜：(a)冷却到熔融温度(玻璃化温度，Tg)以下，或(b)化学交联反应，或(c)溶剂和稀释剂的挥发(a)类涂料的例子如热塑性粉末涂料或用于金属或聚合物上的热熔挤压聚合物膜。
(b)类涂料包括单或双组份可交联环氧、聚氨酯或三聚氰胺固化丙烯酸体系。
(c)类涂料如印刷油墨和清漆，该类型涂料中颜料的粘结料在干燥时也有交联能力。
因此涂料对底材的润湿是形成附着键的关键。
1.润湿性和表面能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。