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塗料附著力機械連接理論

發布時間:2017-10-16

塗料漆膜作用機製適用於當塗料施工於含有孔、洞、裂隙或空穴的底材上時,塗料能夠滲透進去。在這種情況下,塗料的作用很象木材拚合時的釘子,起機械鉚定作用。當底材有凹槽並填滿固化的塗料時,由於機械作用,去掉塗層更加困難,這與把兩塊榫結的木塊拚在一起類似。對各種表麵的儀器分析和繪圖(外形圖)表明,塗料確實可滲透到複雜“隧道”形狀的凹槽或裂紋中,在固化硬化時,可提供機械附著。各種塗料對老的或已風化的塗層的附著,以及對噴砂底材的附著就屬於這種機理。磷酸鋅或鐵與塗料具有較大的接觸麵積,因而能提高附著和耐蝕性。

 

表麵的粗糙程度影響塗料和底材的界麵麵積。因為去除塗層所需的力與幾何麵積有關,而使塗層附著於底材上的力與實際的界麵接觸麵積有關。隨著表麵積增大,去除塗層的困難增加,這通常可通過機械打磨方法提供粗糙表麵來實現。實際的界麵接觸麵積一般比幾何麵積大好幾倍。通過噴砂使表麵積增加,結果附著力增加。顯然由於其他許多因素的影響,附著並不按相同比例增加,不過通常可見到顯著的增加。   

 

隻有當塗料完全滲透到不規則表麵處,提高表麵粗糙度才有利,若不能完全滲入,則塗料與表麵的接觸會比相應的幾何麵積還小,並且在塗料和底材間留有空隙,空隙中駐留的氣泡會導致水汽的聚積,最終導致附著力的損失。 經常通過對已固化的塗層進行磨砂處理,可改進層間附著力(特別是在汽車塗料中), 在底色漆/清漆體係中,要求清漆平滑、光亮且表麵能低,因此第二層清漆的附著有一定的困難。這一問題當塗料在比原定溫度高得多的溫度下固化或烘烤時間延長時變得更為嚴重,這兩種情況下,對該表麵進行輕度打磨表明,附著力可顯著提高。雖然表麵粗糙化能提高附著力,但必須注意避免深而尖的形狀,由於粗糙化生成導致透影(看到底材),在某些情況下並不希望這樣;而且,深而尖的隆起會形成不均一的塗層,從而生成應力集中點,附著力降低,從而耐久性下降。   

 

隻要塗膜稍具流動性,塗膜收縮,厚度不均勻以及三維尺寸的變化就很少會生成不可釋放應力,但隨著粘度和塗層剛性的增加以及對底材的附著力逐漸形成會生成大量的應力,並殘留於幹漆膜中。顯然在固定施工參數(濕膜和幹膜厚度)時,凸起部分的塗層厚度比凹陷處小,導致物理性質不同。這種不均一塗層具有很高的內部應力,在投入應用時,會進一步受到修補漆溶劑的侵蝕或老化的影響,偶而會超過塗膜的應力承受能力,導致裂紋、剝落或其他塗膜完整性的降低。

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