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1、涂料化学第10章-漆膜的力学性质与附着力综述第十章第十章 漆膜的力学性质与附着力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、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，因此要求该膜有必要的力学性能。冲击、拉伸等，因此要求该膜有必要的力学性能。涂料也是一种聚合物材料，因此用已有的聚合物材料学涂料也是一种聚合物材料，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
2、和底材密切联系的。的性能是和底材密切联系的。漆漆膜膜是是和和底底材材结结合合在在一一起起的的，因因此此漆漆膜膜和和底底材材之之间间的的附附着力对该膜的应用性能同样有重要影响。着力对该膜的应用性能同样有重要影响。10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点力学行为 1、描述力学行为的基本物理量、描述力学行为的基本物理量是指施加一个外力在材料上，材料所产生的形变（响应）。是指施加一个外力在材料上，材料所产生的形变（响应）。外力（牛顿力）即对材料所施加的使材料发生形变的力。通常称为负荷。即对材料所施加的使材料发生形变的力。通常称为负荷。外力可从以下两方面进行分类：外力可从
3、以下两方面进行分类：按施力方向分按施力方向分：拉伸力、压缩力、剪切力、弯曲力、摩擦力、扭转力等。：拉伸力、压缩力、剪切力、弯曲力、摩擦力、扭转力等。按施力方式分按施力方式分：以恒定外力长期持续的作用；以一定速度缓慢短期作用：以恒定外力长期持续的作用；以一定速度缓慢短期作用 的；突然的力冲击作用的；继续反复作用的。的；突然的力冲击作用的；继续反复作用的。10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点内力、应力 形变 材料在外力作用下发生形变的同时，在其内部还会产生对抗材料在外力作用下发生形变的同时，在其内部还会产生对抗外力的附加内力，以使材料保持原状，当外力消除后，内力
4、就会外力的附加内力，以使材料保持原状，当外力消除后，内力就会使材料回复原状并自行逐步消除。当外力与内力达到平衡时，内使材料回复原状并自行逐步消除。当外力与内力达到平衡时，内力与外力大小相等，方向相反。力与外力大小相等，方向相反。单位面积上的内力定义为应力。单位面积上的内力定义为应力。材料在外力作用下，其几何形状和尺寸所发生的变化。材料在外力作用下，其几何形状和尺寸所发生的变化。应变 在应力作用下，单位长度（面积、体积）所发生的形变来表征。在应力作用下，单位长度（面积、体积）所发生的形变来表征。10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点弹性模量 引起单位应变所需要的
5、应力。是材料刚硬度的一种表征。模引起单位应变所需要的应力。是材料刚硬度的一种表征。模量的倒数称为柔量，是材料容易形变程度的一种表征，以量的倒数称为柔量，是材料容易形变程度的一种表征，以J表示。表示。强度 在一定条件下，材料断裂前所能忍受的最大应力，称为强度，在一定条件下，材料断裂前所能忍受的最大应力，称为强度，常用单位常用单位Pa。模量的分类：按外力形式不同，如拉伸力，剪切力和静压力，模量的分类：按外力形式不同，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。模量分别称为杨氏模量，剪切模量和体积模量。10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点2
6、、模量与温度的关系、模量与温度的关系玻璃态：玻璃态：在在TTg的低温下模量很高的低温下模量很高(109帕斯卡数量级帕斯卡数量级)，这便是玻璃态，这便是玻璃态的聚合物的特征。的聚合物的特征。高弹态：高弹态：当当TTg时，模量急剧下时，模量急剧下降。然后又到达一个平台降。然后又到达一个平台(模量为模量为107帕斯卡数量级帕斯卡数量级)这时材料模量较这时材料模量较低、容易变形变成橡胶状具有弹低、容易变形变成橡胶状具有弹性，通常称为高弹态或橡胶态。性，通常称为高弹态或橡胶态。粘粘流流态态：当当温温度度进进一一步步升升到到足足以以使使分分子子间间的的相相对对运运动动速速度度与与观观察察时时间间相当时，便
7、进入粘流态，即液态。相当时，便进入粘流态，即液态。10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点2、模量与温度的关系、模量与温度的关系脆折温度脆折温度Tb:“硬硬”玻璃态和玻璃态和“软软”玻璃态的分界点。玻璃态的分界点。低于低于Tb温度时，聚合物材料是脆性的；温度时，聚合物材料是脆性的；高于高于Tb的玻璃态聚合物材料具有延展性或称韧性。可发生强迫的玻璃态聚合物材料具有延展性或称韧性。可发生强迫高弹形变。漆膜的使用最低温度应高于高弹形变。漆膜的使用最低温度应高于Tb。10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点3、粘弹性与力学松弛、粘弹性与力
8、学松弛 一个理想的弹性体，受外力作用，平衡形变是瞬时的。与时一个理想的弹性体，受外力作用，平衡形变是瞬时的。与时间无关间无关(普弹形变普弹形变)，一个理想的粘流体。受外力作用，形变随时间，一个理想的粘流体。受外力作用，形变随时间而变化。无定形聚合物材料介于两者之间，属粘弹性材料。而变化。无定形聚合物材料介于两者之间，属粘弹性材料。1.理想弹性固体理想弹性固体：受到外力作用形变很小，符合：受到外力作用形变很小，符合 E1=/D1,E1普弹模量普弹模量,D1普弹柔量。普弹柔量。特点特点:受外力作用平衡瞬时达到受外力作用平衡瞬时达到,除去外力应变立即恢复。除去外力应变立即恢复。2.理想的粘性液体理想
9、的粘性液体：符合牛顿流体的流动定律的流体，符合牛顿流体的流动定律的流体，特点特点:应力与切变速率呈线性关系，受外力时应变随时间线性应力与切变速率呈线性关系，受外力时应变随时间线性 发展，除去外力应变不能恢复。发展，除去外力应变不能恢复。10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点3、粘弹性与力学松弛、粘弹性与力学松弛3.粘弹性粘弹性:聚合物材料组合了固体的弹性和液体的粘性两者的特征，聚合物材料组合了固体的弹性和液体的粘性两者的特征，这种行为叫做粘弹性。粘弹性的表现：这种行为叫做粘弹性。粘弹性的表现：力学松弛力学松弛4.线性粘弹性线性粘弹性：组合了服从虎克定律的理想弹
10、性固体的弹性和服从组合了服从虎克定律的理想弹性固体的弹性和服从 牛顿流动定律的理想液体的粘性两者的特征，就是牛顿流动定律的理想液体的粘性两者的特征，就是 线性粘弹性。否则为线性粘弹性。否则为非线性粘弹性非线性粘弹性。5.力学松弛力学松弛：聚合物的力学性质随时间变化的现象，叫力学松弛。聚合物的力学性质随时间变化的现象，叫力学松弛。力学性质受到力学性质受到，T,t，的影响，在不同条件下，可的影响，在不同条件下，可 以观察到不同类型的粘弹现象。以观察到不同类型的粘弹现象。10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点3、粘弹性与力学松弛、粘弹性与力学松弛力学松弛的具体表现力
11、学松弛的具体表现静态静态粘弹性粘弹性蠕变蠕变固定固定 和和T,T,随随t t增加而逐渐增大。增加而逐渐增大。应力松弛应力松弛固定固定 和和T,T,随随t t增加而逐渐衰减。增加而逐渐衰减。动态动态粘弹性粘弹性滞后现象滞后现象在一定温度和和交变应力下在一定温度和和交变应力下,应变滞后于应力应变滞后于应力变化。变化。力学损耗力学损耗(内耗内耗)的变化落后于的变化落后于 的变化的变化,发生滞后现象发生滞后现象,则每则每一个循环都要消耗功。一个循环都要消耗功。10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点静态粘弹性（1）蠕变）蠕变 在恒温下施加较小的恒定外力时，材料的形变随时
12、间而逐渐在恒温下施加较小的恒定外力时，材料的形变随时间而逐渐增大的力学松弛现象。增大的力学松弛现象。如挂东西的塑料绳慢慢变长。如挂东西的塑料绳慢慢变长。蠕变过程包括三种形变：蠕变过程包括三种形变：普弹形变、高弹形变、粘性流动普弹形变、高弹形变、粘性流动10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点（i）普弹形变）普弹形变（1）：）：1t1t2t普弹形变示意图普弹形变示意图 高分子材料受到外力作用时，分子链内部键长和键角立刻发高分子材料受到外力作用时，分子链内部键长和键角立刻发生变化，形变量很小，外力除去后，普弹形变立刻完全恢复，与生变化，形变量很小，外力除去后，普弹形
13、变立刻完全恢复，与时间无关。时间无关。10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点（ii）高弹形变）高弹形变（2）：）：2t1t2t高弹形变示意图高弹形变示意图 20 (tt1)0 (t)E2-高弹模量高弹模量 是分子链通过链段运动逐渐伸展的过程，形变量比普弹形变是分子链通过链段运动逐渐伸展的过程，形变量比普弹形变大得多，形变与时间成指数关系，外力除去高弹形变逐渐恢复。大得多，形变与时间成指数关系，外力除去高弹形变逐渐恢复。10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点（iii）粘性流动）粘性流动（3）：）：粘性流动示意图粘性流动示意图3t
14、1t2t 30 (tTg，如常温下的橡胶，链段易运动，受到的内摩擦力很小，如常温下的橡胶，链段易运动，受到的内摩擦力很小，内应力很快松弛掉了，甚至可以快到觉察不到。内应力很快松弛掉了，甚至可以快到觉察不到。（2）如果）如果TTg，如常温下的塑料，虽然链段受到很大的应力，但由于内，如常温下的塑料，虽然链段受到很大的应力，但由于内摩擦力很大，应力松弛极慢，也不易觉察到。摩擦力很大，应力松弛极慢，也不易觉察到。（3）如果温度接近）如果温度接近Tg（附近几十度），应力松弛可以较明显地被观察到，（附近几十度），应力松弛可以较明显地被观察到，如软如软PVC丝，用它来缚物，开始扎得很紧，后来就会慢慢变松，就
15、是丝，用它来缚物，开始扎得很紧，后来就会慢慢变松，就是应力松弛比较明显的例子。应力松弛比较明显的例子。（4）只有交联高聚物应力松弛不会减到零（因为不会产生分子间滑移），）只有交联高聚物应力松弛不会减到零（因为不会产生分子间滑移），而线形高聚物的应力松弛可减到零。而线形高聚物的应力松弛可减到零。玻璃态玻璃态高弹态高弹态粘流态粘流态t不同温度下的应力松弛曲线不同温度下的应力松弛曲线10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点动态粘弹性 在正弦或其它周期性变化的外力作用下在正弦或其它周期性变化的外力作用下,聚合物粘弹性的表现。聚合物粘弹性的表现。例如木器漆膜受到膨胀与收缩
16、的反复作用。例如木器漆膜受到膨胀与收缩的反复作用。在交变应力作用下，相应的形变也会有周期性变化。将两者并在交变应力作用下，相应的形变也会有周期性变化。将两者并不同步的变化记录下来可得两条波形相似但有不同步的变化记录下来可得两条波形相似但有位差位差的曲线的曲线。0 2 tt 10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点动态粘弹性0 2 tt 滞后现象来源于分子之间的内摩擦滞后现象来源于分子之间的内摩擦，链段运动越跟不上外力的，链段运动越跟不上外力的 变化变化，克服摩擦做功，克服摩擦做功转化为热能。这部分被转化为热能的能量转化为热能。这部分被转化为热能的能量 被称为被称
17、为力学损耗力学损耗。力学损耗越大，吸收冲击波的能力越大，将振动能转化为热能力学损耗越大，吸收冲击波的能力越大，将振动能转化为热能 的能力也越大。这一原理用于制造减弱震动，降低噪声的阻尼的能力也越大。这一原理用于制造减弱震动，降低噪声的阻尼 涂料。涂料。10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点动态粘弹性回缩时回缩时：体系对外所做的功，一方：体系对外所做的功，一方面使伸展的分子链重新卷曲，另一面使伸展的分子链重新卷曲，另一方面用以克服链段运动时的阻力。方面用以克服链段运动时的阻力。以应力应变关系作图时，所得的曲线在施加几次交变应力后以应力应变关系作图时，所得的曲线在
18、施加几次交变应力后就封闭成环，称为滞后环或滞后圈，此圈越大，力学损耗越大。就封闭成环，称为滞后环或滞后圈，此圈越大，力学损耗越大。拉伸曲线拉伸曲线回缩曲线回缩曲线拉伸时拉伸时：外力对体系所做的功，一：外力对体系所做的功，一方面用来改变链段的构象方面用来改变链段的构象(产生形变产生形变)，另一方面提供链段运动时克服内，另一方面提供链段运动时克服内摩擦阻力所需要的能量。摩擦阻力所需要的能量。10.1 10.1 无定形聚合物力学性质的特点无定形聚合物力学性质的特点动态粘弹性与内耗有关的因素：与内耗有关的因素：与聚合物分子本身的结构有关。聚合物分子如果有较大或极性与聚合物分子本身的结构有关。聚合物分子
19、如果有较大或极性的取代基时，因为这些基团可增加运动时的内摩擦，会有较的取代基时，因为这些基团可增加运动时的内摩擦，会有较大内耗。大内耗。与温度有关，只有在玻璃态转化区附近，内耗最大。与温度有关，只有在玻璃态转化区附近，内耗最大。与角频率与角频率的关系也很大。只有在中间频率时，链段运动跟不的关系也很大。只有在中间频率时，链段运动跟不上外力的变化，内耗在这一频率范围内出现峰值。上外力的变化，内耗在这一频率范围内出现峰值。10.2 10.2 漆膜的强度漆膜的强度应力应力-应变曲线与聚合物的强度应变曲线与聚合物的强度 10.2 10.2 漆膜的强度漆膜的强度应力应力-应变曲线应变曲线的类型的类型 10
20、.2 10.2 漆膜的强度漆膜的强度漆膜的展性 用于卷钢，罐头等涂料在金属表面成膜后要经受加工成形时用于卷钢，罐头等涂料在金属表面成膜后要经受加工成形时的各种考验，要求漆膜在加工成形时，即使受到很大的形变，不的各种考验，要求漆膜在加工成形时，即使受到很大的形变，不至断裂，也不至过分的减薄。至断裂，也不至过分的减薄。理想的情况是漆膜处于玻璃态，即处于脆折温度理想的情况是漆膜处于玻璃态，即处于脆折温度Tb以上和玻璃温以上和玻璃温度度Tg以下。此时漆膜在外力作用下有相当大的伸长以下。此时漆膜在外力作用下有相当大的伸长(强迫高弹形变强迫高弹形变)，而，而且这种形变可保留下来，即漆膜有一定的且这种形变可
21、保留下来，即漆膜有一定的展性展性，漆膜表现出硬和韧的，漆膜表现出硬和韧的性质。因此选择涂料的成膜物时，不仅要注意其性质。因此选择涂料的成膜物时，不仅要注意其Tg而且要注意而且要注意Tb，通，通常将常将Tg和和Tb之差除以之差除以Tg所得之值所得之值q作为展性高低的衡量。作为展性高低的衡量。10.2 10.2 漆膜的强度漆膜的强度漆膜的展性 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚苯乙烯和聚苯乙烯(PS)玻璃化温度很接近，玻璃化温度很接近，但但PMMA比比PS具有更好的加工性质，其原因在于具有更好的加工性质，其原因在于PMMA的的Tb远低远低于于PS的的Tb。在。在Tb和和Tg之间的聚合
22、物分子虽然不能有链段的自由运动，之间的聚合物分子虽然不能有链段的自由运动，但它们的基团仍可进行转动，但它们的基团仍可进行转动，PS上的苯基转动困难，而上的苯基转动困难，而PMMA的的酯基转动比较容易，因此酯基转动比较容易，因此PS比比PMMA表现得更为脆性。表现得更为脆性。10.2 10.2 漆膜的强度漆膜的强度漆膜的展性 木器对涂料的要求是多方面的，但很重要的是其木器对涂料的要求是多方面的，但很重要的是其伸长与复原伸长与复原性质，漆膜必须能随木器的吸水膨胀而伸长，又能随木器的干性质，漆膜必须能随木器的吸水膨胀而伸长，又能随木器的干燥收缩而复原。燥收缩而复原。如果漆膜处于如果漆膜处于Tg以上的
23、高弹态，可有很高的伸长率，由于以上的高弹态，可有很高的伸长率，由于形变发生在链段可以自由运动的情况下、撤除外力，特别是有形变发生在链段可以自由运动的情况下、撤除外力，特别是有反向收缩作用时，形变易于恢复。另一方面，当木器膨胀引起反向收缩作用时，形变易于恢复。另一方面，当木器膨胀引起的漆膜形变被长期保持时，由于力学松弛，应力可逐渐减小。的漆膜形变被长期保持时，由于力学松弛，应力可逐渐减小。木器的漆膜最好是处于高弹性，特别是木器的漆膜最好是处于高弹性，特别是Tg转变区附近，因转变区附近，因此一般木器漆膜的此一般木器漆膜的Tg应低于室温。应低于室温。10.2 10.2 漆膜的强度漆膜的强度漆膜的耐磨
24、性 涂料的耐磨性和漆料的磨擦系数、脆性、弹性有关。实验涂料的耐磨性和漆料的磨擦系数、脆性、弹性有关。实验结果证实，耐磨性和断裂功有密切关系，断裂功可以由应力结果证实，耐磨性和断裂功有密切关系，断裂功可以由应力应变曲线所包围的面积来衡量。应变曲线所包围的面积来衡量。10.2 10.2 漆膜的强度漆膜的强度漆膜的耐冲击性冲击强度冲击强度:在高速冲击条件下的耐断裂性。在高速冲击条件下的耐断裂性。是否抗冲击？是否抗冲击？依赖于聚合物膜将能量吸收和转化的情况依赖于聚合物膜将能量吸收和转化的情况内耗：内耗：是将机械能转化为热的一种量度，也是抗冲击性的一种是将机械能转化为热的一种量度，也是抗冲击性的一种 重
25、要量度。重要量度。内耗愈大，吸收冲击能量愈大。内耗愈大，吸收冲击能量愈大。聚合物在玻璃化温度转变区内耗有一峰值，这时聚合物在玻璃化温度转变区内耗有一峰值，这时玻璃态玻璃态的抗的抗冲击强度趋于极大。冲击强度趋于极大。一般认为玻璃化温度的高低和抗冲击性有密一般认为玻璃化温度的高低和抗冲击性有密切的关系。但要注意玻璃化温度并非衡量抗冲击性的可靠标准。切的关系。但要注意玻璃化温度并非衡量抗冲击性的可靠标准。10.2 10.2 漆膜的强度漆膜的强度影响聚合物材料强度的因素10.2 10.2 漆膜的强度漆膜的强度 如果材料中存在缺陷，受力时材料内部的应力平均分布如果材料中存在缺陷，受力时材料内部的应力平均
26、分布的状态将发生变化，使缺陷附近局部的应力急剧增加，远远的状态将发生变化，使缺陷附近局部的应力急剧增加，远远超过应力平均值，这种现象称为超过应力平均值，这种现象称为应力集中应力集中。缺陷缺陷包括裂纹、包括裂纹、空隙、缺口、银纹和杂质。空隙、缺口、银纹和杂质。颜料分散过程不理想；颜料分散过程不理想；颜料体积浓度颜料体积浓度PVCPVC超过超过CPVCCPVC；溶剂挥发时产生的气泡；溶剂挥发时产生的气泡；成膜时体积的收缩导致的内应力引起的细小的银纹或成膜时体积的收缩导致的内应力引起的细小的银纹或 裂缝。裂缝。影响聚合物材料强度的因素10.2 10.2 漆膜的强度漆膜的强度 聚合物的强度和聚合物的形
27、态有很大的关系，聚合物形态聚合物的强度和聚合物的形态有很大的关系，聚合物形态往往可以影响裂缝发展的速度。往往可以影响裂缝发展的速度。例如，例如，氯乙烯乙酸乙烯氯乙烯乙酸乙烯共聚物用纯甲基异丁酮共聚物用纯甲基异丁酮(MIBK)为溶为溶剂所得的薄膜，其断裂伸长很低，脆性很大。剂所得的薄膜，其断裂伸长很低，脆性很大。MIBK是氯乙烯乙是氯乙烯乙酸乙烯共聚物的良溶剂，当在酸乙烯共聚物的良溶剂，当在MIBK中混人少量不良溶剂中混人少量不良溶剂如甲氧基如甲氧基丁醇丁醇(MOB)后，所得薄膜的断裂伸长明显增加，其原因在于有适后，所得薄膜的断裂伸长明显增加，其原因在于有适量的不良溶剂时，所得油膜中可形成大量极
28、细小的空隙，这种空隙量的不良溶剂时，所得油膜中可形成大量极细小的空隙，这种空隙可以控制住裂缝发展的速度，减缓了应力集中强度。可以控制住裂缝发展的速度，减缓了应力集中强度。影响聚合物材料强度的因素10.2 10.2 漆膜的强度漆膜的强度 另一方面，在无定形漆膜中的另一方面，在无定形漆膜中的微观多相性微观多相性也可使漆膜的韧性增也可使漆膜的韧性增加。用接技、嵌段共聚合，或者用共混方法可以得到具有微观多相加。用接技、嵌段共聚合，或者用共混方法可以得到具有微观多相性的材料。性的材料。涂料也可用类似的方法形成涂料也可用类似的方法形成增韧的薄膜增韧的薄膜，例如利用核壳结构的，例如利用核壳结构的乳胶，使可得
29、到连续相为硬而强的聚合物，分散相为软而韧的聚合乳胶，使可得到连续相为硬而强的聚合物，分散相为软而韧的聚合物的结构。加入颜料也是形成多相体系的手段，它可提供大量使单物的结构。加入颜料也是形成多相体系的手段，它可提供大量使单个银纹发生分枝的位置。也可使银纹的发展方向偏转，从而提高漆个银纹发生分枝的位置。也可使银纹的发展方向偏转，从而提高漆膜的强度。膜的强度。影响聚合物材料强度的因素10.2 10.2 漆膜的强度漆膜的强度4 4、附着力的影响、附着力的影响 漆膜与底材的附着力如果很好，作用在漆膜上的漆膜与底材的附着力如果很好，作用在漆膜上的应力可以较好地得到分散，因而漆膜不易被破坏。应力可以较好地得
30、到分散，因而漆膜不易被破坏。影响聚合物材料强度的因素10.3 10.3 漆膜的附着力漆膜的附着力 漆膜与基材之间可通过机械结合，物理吸附，形成氢键漆膜与基材之间可通过机械结合，物理吸附，形成氢键和化学键，互相扩散等作用（即和化学键，互相扩散等作用（即粘附理论粘附理论）接合在一起，由）接合在一起，由于这些作用产生的粘附力，决定了漆膜与基材间的附着力。于这些作用产生的粘附力，决定了漆膜与基材间的附着力。10.3 10.3 漆膜的附着力漆膜的附着力10.3 10.3 漆膜的附着力漆膜的附着力10.3 10.3 漆膜的附着力漆膜的附着力10.3 10.3 漆膜的附着力漆膜的附着力10.3 10.3 漆
31、膜的附着力漆膜的附着力影响附着力的因素1 1、涂料粘度的影响、涂料粘度的影响 涂料粘度较低时，容易流入基材的凹处和孔隙中，可得到较高的机涂料粘度较低时，容易流入基材的凹处和孔隙中，可得到较高的机械力，一般烘干漆具有比气干漆更好的附着力，原因之一便是在高温下，械力，一般烘干漆具有比气干漆更好的附着力，原因之一便是在高温下，涂料粘度很低。涂料粘度很低。2 2、基材表面的润湿情况、基材表面的润湿情况 要得到良好的附着力，必要的条件是涂料完全润湿基材表面。如果要得到良好的附着力，必要的条件是涂料完全润湿基材表面。如果表面吸附有有机物，可大大降低表面张力，从而使润湿困难，因此基材表面吸附有有机物，可大大
32、降低表面张力，从而使润湿困难，因此基材在涂布之前需进行处照。如在塑料表面进行电火花处理或用氧化剂处理。在涂布之前需进行处照。如在塑料表面进行电火花处理或用氧化剂处理。3 3、表面粗糙度、表面粗糙度提高表面粗糙度可以增加机械力，也有利于表面的润湿。提高表面粗糙度可以增加机械力，也有利于表面的润湿。10.3 10.3 漆膜的附着力漆膜的附着力影响附着力的因素4 4、内应力的影响、内应力的影响 漆膜的内应力是影响附着力的重要因素，内应力有两个来漆膜的内应力是影响附着力的重要因素，内应力有两个来源：源：涂料固化过程中由于体积收缩产生的收缩应力；涂料固化过程中由于体积收缩产生的收缩应力；涂料和涂料和基材
33、的热膨胀系数不同，在温度变化时产生的热应力。基材的热膨胀系数不同，在温度变化时产生的热应力。涂料不管用何种方式固化都难免发生一定的体积收缩，收缩涂料不管用何种方式固化都难免发生一定的体积收缩，收缩不仅可因溶剂的挥发引起。也可因化学反应引起。环氧树脂固化不仅可因溶剂的挥发引起。也可因化学反应引起。环氧树脂固化过程中收缩率较低，这是环氧涂料具有较好的附着力的重要原因。过程中收缩率较低，这是环氧涂料具有较好的附着力的重要原因。降低固化过程中的体积收缩对提高附着力有重要意义，增加颜料、降低固化过程中的体积收缩对提高附着力有重要意义，增加颜料、增加固含量和加入预聚物减少体系中官能团浓度是涂料中减少收增加固含量和加入预聚物减少体系中官能团浓度是涂料中减少收缩的一般方法。缩的一般方法。本章复习题本章复习题1 1、叙述漆膜与基材的粘附理论。、叙述漆膜与基材的粘附理论。2 2、试述影响聚合物材料强度的因素。、试述影响聚合物材料强度的因素。3 3、论述影响涂膜实际附着力的因素。、论述影响涂膜实际附着力的因素。4 4、塑料表面涂布涂料常常结合不好，原因何在？、塑料表面涂布涂料常常结合不好，原因何在？解决的办法有哪些？解决的办法有哪些？此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢