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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。
涂料附着力基本原理分析
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。
