更新時間: 2021-10-26
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基于硅溶膠自身的納米尺度優(yōu)勢，在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用范圍也逐年擴(kuò)大。引入硅溶膠的涂料后其耐熱耐寒、電絕緣、耐輻射、耐候、耐沾污及耐化學(xué)腐蝕等性能都有很大提高。引入硅溶膠后涂料與基材的附著力也會發(fā)生較大改變。而涂料與基材之間可通過機(jī)械結(jié)合，物理吸附，形成氫鍵和化學(xué)鍵，互相擴(kuò)散等作用結(jié)合在一起，由于這些作用產(chǎn)生的粘附力，決定了涂料與基材間的附著力。為了使涂料具有良好的附著力，需要考慮多種因素的作用。
(1) 機(jī)械結(jié)合力
任何基材的表面都不可能是光滑的，涂料可滲透到凹穴或空隙中去，固化后就像許多小鉤子把涂膜與基材連結(jié)在一起。
(2) 吸附作用
涂料成膜后和基材之間都存在著原子、分子之間的作用力。這種作用力包括化學(xué)鍵、氫鍵和范德華力。由于存在缺陷，粘附強(qiáng)度遠(yuǎn)比理論強(qiáng)度低的多，粘附強(qiáng)度不是決定于原子、分子作用力的總和，而是決定于局部最弱部位的作用力。兩個表面之間通過范德華力結(jié)合，本質(zhì)上為物理吸附作用，這種作用很容易為空氣中的水氣所取代。因此為了使涂膜與基材間有強(qiáng)的結(jié)合力，僅靠物理吸附作用是不夠的。
(3) 化學(xué)鍵結(jié)合
化學(xué)鍵（包括氫鍵）的強(qiáng)度要比范德華力強(qiáng)的多，因此如果涂料和基材之間能形成氫鍵或化學(xué)鍵，附著力要強(qiáng)得多。如果聚合物上帶有氨基、羥基和羧基時，因易與基材表面氧原子和氫氧基團(tuán)發(fā)生氫鍵作用，因而會有較強(qiáng)的附著力。聚合物上的活性基團(tuán)也可以和金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
(4) 擴(kuò)散作用
涂料中的成膜物為聚合物鏈狀分子，如果基材也為高分子材料，在一定條件下由于分子和鏈段的布朗運(yùn)動，涂料中的分子和基材的分子可相互擴(kuò)散。相互擴(kuò)散的實(shí)質(zhì)是界面中的互溶過程，最終可導(dǎo)致界面消失。
(5) 靜電作用
當(dāng)涂料與基材的電子親和力不同時，便可互為電子的給體和受體，形成雙電層，產(chǎn)生靜電作用力。當(dāng)金屬和有機(jī)涂膜接觸時，金屬對電子親和力低，容易失去電子，而涂膜對電子親和力高，容易得到電子，電子可從金屬移向涂膜，使界面產(chǎn)生接觸電勢，并形成雙電層產(chǎn)生靜電引力。
其實(shí)涂料成膜后與基材之間的作用是非常復(fù)雜的，它是多種因素綜合的結(jié)果。因此實(shí)際附著力和理論分析有著巨大的差異。
