附着力测定方法及其影响因素.pdf

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1、万方数据2010年8月第13卷第8期现代涂料与涂装ModernPaint&FinishingAug．2010V01．13No．8附着力测定方法及其影响因素王宗田(奇瑞汽车股份有限公司，安徽芜湖241009)摘要：介绍涂膜的附着机理、附着力的测定方法及其影响因素。关键词：附着力；内聚力；范德华力中图分类号：TQ633；TQ630．72+文献标识码：B文章编号：1007—9548(2010)08—0022-03DeterminationMethodandInfluenceFactorsofAdhesionWangZongtianAbstract：Theadhesionm

2、echanism，thedeterminationmethodandinfluencingfactorsofpaintcoatingfilmwereintroduced．Keywords：adhesiveforce，cohesiveforce，VanderWaalsforce1引言涂膜附着力是指涂膜与被涂着物体表面之间，通过物理和化学作用相互黏结的能力。如果从实用角度来说，附着力指从被涂物上除掉涂膜所需要的力，这个力是涂膜与基材相互结合的黏结力。涂膜的附着力是考察涂膜性能好坏的重要指标之一，只有涂膜具有一定的附着力，才能很好地附着在基材的表面上，才会发挥涂料所具有的

3、附着性和保护作用，达到应用涂料的目的。2涂膜的附着机理涂膜的附着机理有2种：机械附着和化学附着。机械附着力取决于基材的性质(粗糙度、多孔度)以及所形成的涂膜强度。化学附着力指涂膜与基材之间的分界面涂膜分子和基材分子的相互吸引力，取决于涂膜和基材的物理、化学性质。人们在解释涂膜附着机理时，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，包括静电力、范德华吸引力、氢键的作用力和化学亲合力。这些力决定了涂料对基材表面的附着性，涂膜形成过程中在成膜物与同体表而的边界上引起的双电子层。因此，在研究涂膜的附着力时，确定涂膜从物体上撕掉的类型是十分重要的，大致可分为以

4、下3种类型：(1)黏附型：指涂膜完全从表面脱落。(2)内聚型：涂膜裂开或起层，附着力大于内聚力。(3)混合型：涂膜从表面上部分脱落，即涂膜本身部分地裂开，附着力接近内聚力。一般认为，涂膜的附着性取决于成膜物质中聚合物(或相对分子质量更低的预聚物)的极性基团如一OH或者—℃OOH与基材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，就必须要求聚合物具有一定的流动性，让聚合物分子更好地湿润基材表面，使聚合物的极性基接近被涂表面的极性基，当两者分子之间的距离变得非常小时(达到1五以内)，极性基之间由于范德华力或氢键的作用产生附着平衡。塑料件涂装工艺的难点是：塑料

5、底材的表面能较金属底材低，涂料、涂膜难附着；塑料的热变形温度低，因而涂料干燥固化温度受限制；还有，脱模剂洗净不良和添加剂的渗出，出现涂料不能成膜的情况。其中要解决塑料件与涂层的结合力不好的问题，一般采取以下3方面的措施：①涂装前对表面能低的塑料进行各种表面处理，提高表面能和极性；对塑料进行改性，加入能增加涂层附着力的添加剂；选用和开发某种塑料专用配套涂料(底漆与底面合一的涂料)。②塑料件表面处理。表面处理的日的可以分为表面清洁化、表面的活性化、表面的功能化3个方面。清洁化是以除去表面的灰尘、颗粒、油分、水分等异物和脆弱层为目的；活性化是使涂膜附着，一般是进行氧化处理

6、，广义上也包括底层处理(涂底漆)；表面功能化是指防止带电，金属表面化(电镀层)等；③各种埂料底材与涂膜的附着性。易附着塑料底材(如ABS、PMMA塑料)，可以不涂底漆处万方数据2010年8月第13卷第8期现代涂科与淙装ModernPaint&FinishingAug．2010V01．13No．8理，直接涂塑料用面漆也能附着牢固；难附着塑料底材(如PIM—PU，改性PP)，需进行特殊处理(包含涂专用底漆处理)，才能附着牢固。不附着翅料底材(如未改进的PP)，表面活性极差，不经铬酸处理，底漆不能附着。3涂膜附着力测定方法采用2种涂膜附着力测定方法：一种是使涂膜从被涂物表

7、面上分离时所需之力的直接测定方法。另一种是涂膜在其它性能测定时的间接测定方法。3．1直接附着力测定方法直接附着力测定方法有：扭开法(剥离试验方法)、拉开法、超声振荡试验法、超离心附着力测定法、附着力仪测试法。其中拉开法测量仪器采用拉力机，原理为F=G／S，式中F为单位而积拉开的力，MPa；G为至涂层破坏时的拉力，kg；S为模具面积，cm2。测试过程是用特定的强力胶黏剂将涂层面和底材分别黏结在拉力机的2个拉模头上，再将准备好的试样放入拉力机的上、下夹具并调至正中央，保证其截面均匀受力。然后开机以规定的速度进行拉开试验，直至破坏，记录拉开时的最大力。拉开法可以直)I