附着力测定方法及其影响因素

２０１０年８月第１３卷第８期

现代涂料与涂装

Ｍｏｄｅｒｎ

Ａｕｇ．２０１０Ｖ０１．１３Ｎｏ．８

Ｐａｉｎｔ＆Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ

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—００２２－０３

Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ

Ｍｅｔｈｏｄ

ａｎｄＩｎｆｌｕｅｎｃｅＦａｃｔｏｒｓｏｆＡｄｈｅｓｉｏｎ

ＷａｎｇＺｏｎｇｔｉａｎ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｄｈｅｓｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｐａｉｎｔｃｏａｔｉｎｇｆｉｌｍｗｅｒｅ

ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｄｈｅｓｉｖｅｆｏｒｃｅ，ｃｏｈｅｓｉｖｅｆｏｒｃｅ，ＶａｎｄｅｒＷａａｌｓｆｏｒｃｅ

１

引言

涂膜附着力是指涂膜与被涂着物体表面之间，通

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

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

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

挥涂料所具有的附着性和保护作用，达到应用涂料的

目的。

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

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，

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

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

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，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＆Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ

Ａｕｇ．２０１０Ｖ０１．１３

Ｎｏ．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！Ｉｌ地反映出涂层与底材、底涂层与中间层或面漆层之间的附着力状况。拉开后可能出现

以下情况：①底涂层与底材拉开，说明它们之间附着不

良；②底材内聚开裂（塑料、木材等内聚力强度低）而涂

料与底材附着良好；③涂层之间拉开，说明层附着不良；④涂层内聚拉开，说明涂料与底材的附着强度大于涂层内聚强度。拉开法能比较科学和全面地测试复合

涂层与底材之间的附着力状况，在重防腐涂料性能测试中应用越来越多，但是它需要比较昂贵的拉力机，制备样品的周期比较长，而且它不适合现场测试。３．２间接附着力测定方法

间接附着力测定法为刀割法，根据涂层厚度选择不同刀齿间距的划格器，涂层厚度为０～６０斗ｍ时，刀具间距１ｍｍ；涂层厚度为６１～１２０斗ｍ时，刀具间距２ｍｍ；涂层厚度为１２１。２５０¨ｍ时，刀具间距３ｍｍ。试验方法如下：

（１）用手握住划格器使刀头垂直于试样表面并均匀

施力，划十字形格子，切口至底材；

（２）用毛刷沿十字格对角线轻轻地来回刷几次，清除表面的漆屑；

（３）用专用胶带黏贴到被划伤的涂层表而，用手指把胶带在划格处上方的部位压平，以保证胶带与涂层接触良好，胶带的长度至少超过十字格２０ｍｍ；

（４）拿住胶带悬空的一头，在尽可能接近６００的角

度下，在０．５一１．０ｓ内平稳地撕离胶带；

（５）检查格子区域涂层剥落情况（可用放大镜观

万方数据

察），按标准判定级别。

结果评判引用ＩＳＯ等级标准：

０级——划格线的边缘、交叉口光滑无剥落；ｌ・级——划格线的相交处有剥落，区域内破损不

超过５％；

２级——划格线沿线和交叉口有剥落，其面积大

于５％，小于１５％；

３级——划格线沿线和交叉口有部分或大片剥

落，但不超过３５％；

４级——划格线边缘有大片剥落或一些方格部分

或全部出现脱落，面积大于３５％，小于６５％；

５级——剥落程度超过４级。４影响涂膜附着力的因素

（１）涂膜与被涂表面的极性适应性

从分子结构、分子的极性及分子间相互作用力等

方面得知，涂膜的附着力产生于涂料中聚合物的分子

极性基定向与被涂表面极性分子的极性基之间的相互吸引力。只有两者之间极性基相适应才会得到附着力

较好的涂膜。否则的话，极性涂料涂在非极陛的物体

上，或者非极性涂料涂在极性的物体上都不会得到附着力好的涂膜。例如，将过氯乙烯涂料涂布在金属板材上，附着力也差。环氧树脂涂料涂布在乙烯塑料板上，附着力也差。由此可见，想要得到好的附着力必须选择与物体极性相应的涂料。

（２）金属板面存在污物、油脂、灰尘等降低了金属表面的极性，引起附着力降低。

（３）涂膜与基材表面任何一方的极性基减少是影响

涂膜附着力的一个原因。

（４）涂膜中极性点减少也会降低附着力，例如氨基

涂料烘干成膜时，醇酸树脂中的—ｏＨ与氨基树脂中

的一ＣＨ：ＯＨ进一步交联而不断被消耗，造成附着极性

点的不断减少。这就是氨基醇酸涂料烘干后，附着力降

低的一个原因。因此该涂料烘干时间越长，涂膜附着力下降得越多。此外，聚合物分子内的极性基自行结合也

会造成极性点的减少，降低附着力。例如环氧树脂对金属的附着力。主要是靠环氧树脂与金属间形成的氢键

连接，但一ＯＨ以适当的距离分散着，相互之间吸引困

难，极性基没有减少。涂膜对金属表面产生良好的附着

力不仅取决于极陛，而且也取决于分子的移动性。对于

高分子化合物中的大分子，移动困难，把它们的溶液涂

在金属表面上，由于大分子的定向作用较差，极性基就不容易起吸附作用，这就是硝基涂料、过氯乙烯涂料附

着力低的主要原因。相反，在金属表面上涂相对分子质

量较低的成膜物质，则低分子的极性基就容易吸附在

金属表面上，得到较好的附着力。正如采用植物油制成

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Ａｕｇ．２０１０Ｖ０１．１３Ｎｏ．８

的可溶性酚醛树脂涂料附着力好一样。

在成膜物质一颜料一物体表面系统中，颜料与物体

表面没有直接接触的可能性，这是由于成膜物质分子

的极性基不仅能在物体表面上定向，而且也能在颜料颗粒的表面上定向，所以分子的非极性部分不能使颜

料与物体表面接触。

５涂膜的附着力与内聚力的相互关系

同类物质分子之间的内聚所引起的力，称之为内

聚力，涂层内聚力越大，附着力越差。反之，附着力越

好。因此，可以通过采取降低内聚力来达到提高附着力

的目的。

（１）降低膜的厚度，缩小内聚力，提高涂膜对物体的

黏附强度。

（２）加入适量颜料，降低内聚力，提高涂膜对物体的黏附强度，所以色漆比清漆附着力好。涂料在干燥过程

中随着溶剂的挥发，交联的产生，会使涂膜产生收缩现象，引起附着力的降低。

（３）表面张力与湿润现象对涂层附着力的影响。・涂膜的附着力产生于涂料与基材质表面极性基的相互吸引力，而这种极性基的相互吸引力取决于涂

料对基材体表面的湿润能力，这种涂料对摹材质表面

的湿润能力又取决于表面张力。因此，降低表面张力才能提高湿润效率，增加涂膜对物质表面的附着力。

・涂料在应用中必须呈很好的流动态，即使粉末涂料也必须达到流动态。通过涂料的流动来湿润被涂

表面，达到附着的目的。一般认为涂料湿润得不好，界

面接触就小，附着力就差。反之，涂料湿润得好，界面接

触就大，附着力就好

・溶剂对树脂的溶解能力差，往往使聚合物形成

卷曲结构，对物体润湿性差，引起涂膜附着力降低。

・涂料中有低相对分子质量的物质或者助剂（如

硬脂酸盐、增塑剂等）的存在，它们会在涂层和基材的界面间形成弱的界面层，减少极性，降低附着力。

另外，物质表面也往往不是纯净的，常常有水、灰

尘、酸、碱等杂质存在，这些都会造成弱的界面层，降低

黼着力ｏ

（４）热膨胀系数对涂膜附着力的影响

任何物质受温度变化的影响，它们收缩和膨胀的程度都不一样（因为膨胀系数不同），所以当涂料被涂

在物体表面时，受热胀冷缩的影响，使涂料与被涂物表

面之间的黏结点遭到不同程度的破坏。因此，涂料的热

膨胀系数越小，涂膜的附着力越好。例如，环氧树脂热

膨胀系数比其它树脂小，所以环氧树脂附着力好。一般

认为，涂膜的膨胀系数明显地大于被涂物的相应系数，在温度变动时，涂膜的膨胀或收缩程度都比较大，引起

万方数据

涂膜的相应变形，产生皱纹、龟裂纹等，从而降低了涂

膜的附着力。

（５）基材的表面处理对涂膜附着力的影响

・基材表面喷砂和砂布打磨或经化学处理都能增

加涂膜的附着力，这是由于表面变得粗糙不平，使有效的附着力面积增大。

・除掉表面的污物，获得极性表面。因此表面处理得越彻底，附着力越好。但是，被处理过的表面必须即时应用，不宜放置过久，否则影响涂膜的附着力。

・基材的材质对附着力也有影响。（６）涂料的配套性

涂装车间往往是好几家涂料供应商给车身提供涂料，所以在现场施工过程中往往有几家涂料的配套问

题，所以涂料在进入涂装车间喷涂时一定要通过现场

模拟试验，选择配套性良好的涂料品种及改进施工工

艺，如用“湿碰湿”工艺或增加中间涂层。

（７）过烘烤对附着力的影响

涂膜在烘干炉中因炉温过高或者停留时间过长，

轻则导致涂膜变色，重则导致涂膜变脆，附着力较差；过烘烤对涂层附着力的影响见表１。

表１过烘烤对涂层附着力的影响

注：附着力检测为２ｒａｉｎ划格。

试验表明，电泳涂料在过烘烤条件下固化的涂膜，

对ＥＤ＋中涂＋金属涂料＋罩光清涂料、ＥＤ＋中涂＋本色

涂料、ＥＤ＋本色涂料的附着力有影响。

６结语

影响涂层附着力的因素很多，要综合考虑涂料、塑

料件基材、涂装工艺、涂装管理及参数管理等综合因

素。

收稿日期：２０１０－０１—１６

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现代涂料与涂装

Ｍｏｄｅｒｎ

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Ｐａｉｎｔ＆Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ

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—００２２－０３

Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ

Ｍｅｔｈｏｄ

ａｎｄＩｎｆｌｕｅｎｃｅＦａｃｔｏｒｓｏｆＡｄｈｅｓｉｏｎ

ＷａｎｇＺｏｎｇｔｉａｎ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｄｈｅｓｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｐａｉｎｔｃｏａｔｉｎｇｆｉｌｍｗｅｒｅ

ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｄｈｅｓｉｖｅｆｏｒｃｅ，ｃｏｈｅｓｉｖｅｆｏｒｃｅ，ＶａｎｄｅｒＷａａｌｓｆｏｒｃｅ

１

引言

涂膜附着力是指涂膜与被涂着物体表面之间，通

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

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

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

挥涂料所具有的附着性和保护作用，达到应用涂料的

目的。

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

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，

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

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

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，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＆Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ

Ａｕｇ．２０１０Ｖ０１．１３

Ｎｏ．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！Ｉｌ地反映出涂层与底材、底涂层与中间层或面漆层之间的附着力状况。拉开后可能出现

以下情况：①底涂层与底材拉开，说明它们之间附着不

良；②底材内聚开裂（塑料、木材等内聚力强度低）而涂

料与底材附着良好；③涂层之间拉开，说明层附着不良；④涂层内聚拉开，说明涂料与底材的附着强度大于涂层内聚强度。拉开法能比较科学和全面地测试复合

涂层与底材之间的附着力状况，在重防腐涂料性能测试中应用越来越多，但是它需要比较昂贵的拉力机，制备样品的周期比较长，而且它不适合现场测试。３．２间接附着力测定方法

间接附着力测定法为刀割法，根据涂层厚度选择不同刀齿间距的划格器，涂层厚度为０～６０斗ｍ时，刀具间距１ｍｍ；涂层厚度为６１～１２０斗ｍ时，刀具间距２ｍｍ；涂层厚度为１２１。２５０¨ｍ时，刀具间距３ｍｍ。试验方法如下：

（１）用手握住划格器使刀头垂直于试样表面并均匀

施力，划十字形格子，切口至底材；

（２）用毛刷沿十字格对角线轻轻地来回刷几次，清除表面的漆屑；

（３）用专用胶带黏贴到被划伤的涂层表而，用手指把胶带在划格处上方的部位压平，以保证胶带与涂层接触良好，胶带的长度至少超过十字格２０ｍｍ；

（４）拿住胶带悬空的一头，在尽可能接近６００的角

度下，在０．５一１．０ｓ内平稳地撕离胶带；

（５）检查格子区域涂层剥落情况（可用放大镜观

万方数据

察），按标准判定级别。

结果评判引用ＩＳＯ等级标准：

０级——划格线的边缘、交叉口光滑无剥落；ｌ・级——划格线的相交处有剥落，区域内破损不

超过５％；

２级——划格线沿线和交叉口有剥落，其面积大

于５％，小于１５％；

３级——划格线沿线和交叉口有部分或大片剥

落，但不超过３５％；

４级——划格线边缘有大片剥落或一些方格部分

或全部出现脱落，面积大于３５％，小于６５％；

５级——剥落程度超过４级。４影响涂膜附着力的因素

（１）涂膜与被涂表面的极性适应性

从分子结构、分子的极性及分子间相互作用力等

方面得知，涂膜的附着力产生于涂料中聚合物的分子

极性基定向与被涂表面极性分子的极性基之间的相互吸引力。只有两者之间极性基相适应才会得到附着力

较好的涂膜。否则的话，极性涂料涂在非极陛的物体

上，或者非极性涂料涂在极性的物体上都不会得到附着力好的涂膜。例如，将过氯乙烯涂料涂布在金属板材上，附着力也差。环氧树脂涂料涂布在乙烯塑料板上，附着力也差。由此可见，想要得到好的附着力必须选择与物体极性相应的涂料。

（２）金属板面存在污物、油脂、灰尘等降低了金属表面的极性，引起附着力降低。

（３）涂膜与基材表面任何一方的极性基减少是影响

涂膜附着力的一个原因。

（４）涂膜中极性点减少也会降低附着力，例如氨基

涂料烘干成膜时，醇酸树脂中的—ｏＨ与氨基树脂中

的一ＣＨ：ＯＨ进一步交联而不断被消耗，造成附着极性

点的不断减少。这就是氨基醇酸涂料烘干后，附着力降

低的一个原因。因此该涂料烘干时间越长，涂膜附着力下降得越多。此外，聚合物分子内的极性基自行结合也

会造成极性点的减少，降低附着力。例如环氧树脂对金属的附着力。主要是靠环氧树脂与金属间形成的氢键

连接，但一ＯＨ以适当的距离分散着，相互之间吸引困

难，极性基没有减少。涂膜对金属表面产生良好的附着

力不仅取决于极陛，而且也取决于分子的移动性。对于

高分子化合物中的大分子，移动困难，把它们的溶液涂

在金属表面上，由于大分子的定向作用较差，极性基就不容易起吸附作用，这就是硝基涂料、过氯乙烯涂料附

着力低的主要原因。相反，在金属表面上涂相对分子质

量较低的成膜物质，则低分子的极性基就容易吸附在

金属表面上，得到较好的附着力。正如采用植物油制成

２０１０年８月现代涂料与凉装

ＭｏｄｅｒｎＰａｉｎｔ＆Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ

第１３卷第８期

Ａｕｇ．２０１０Ｖ０１．１３Ｎｏ．８

的可溶性酚醛树脂涂料附着力好一样。

在成膜物质一颜料一物体表面系统中，颜料与物体

表面没有直接接触的可能性，这是由于成膜物质分子

的极性基不仅能在物体表面上定向，而且也能在颜料颗粒的表面上定向，所以分子的非极性部分不能使颜

料与物体表面接触。

５涂膜的附着力与内聚力的相互关系

同类物质分子之间的内聚所引起的力，称之为内

聚力，涂层内聚力越大，附着力越差。反之，附着力越

好。因此，可以通过采取降低内聚力来达到提高附着力

的目的。

（１）降低膜的厚度，缩小内聚力，提高涂膜对物体的

黏附强度。

（２）加入适量颜料，降低内聚力，提高涂膜对物体的黏附强度，所以色漆比清漆附着力好。涂料在干燥过程

中随着溶剂的挥发，交联的产生，会使涂膜产生收缩现象，引起附着力的降低。

（３）表面张力与湿润现象对涂层附着力的影响。・涂膜的附着力产生于涂料与基材质表面极性基的相互吸引力，而这种极性基的相互吸引力取决于涂

料对基材体表面的湿润能力，这种涂料对摹材质表面

的湿润能力又取决于表面张力。因此，降低表面张力才能提高湿润效率，增加涂膜对物质表面的附着力。

・涂料在应用中必须呈很好的流动态，即使粉末涂料也必须达到流动态。通过涂料的流动来湿润被涂

表面，达到附着的目的。一般认为涂料湿润得不好，界

面接触就小，附着力就差。反之，涂料湿润得好，界面接

触就大，附着力就好

・溶剂对树脂的溶解能力差，往往使聚合物形成

卷曲结构，对物体润湿性差，引起涂膜附着力降低。

・涂料中有低相对分子质量的物质或者助剂（如

硬脂酸盐、增塑剂等）的存在，它们会在涂层和基材的界面间形成弱的界面层，减少极性，降低附着力。

另外，物质表面也往往不是纯净的，常常有水、灰

尘、酸、碱等杂质存在，这些都会造成弱的界面层，降低

黼着力ｏ

（４）热膨胀系数对涂膜附着力的影响

任何物质受温度变化的影响，它们收缩和膨胀的程度都不一样（因为膨胀系数不同），所以当涂料被涂

在物体表面时，受热胀冷缩的影响，使涂料与被涂物表

面之间的黏结点遭到不同程度的破坏。因此，涂料的热

膨胀系数越小，涂膜的附着力越好。例如，环氧树脂热

膨胀系数比其它树脂小，所以环氧树脂附着力好。一般

认为，涂膜的膨胀系数明显地大于被涂物的相应系数，在温度变动时，涂膜的膨胀或收缩程度都比较大，引起

万方数据

涂膜的相应变形，产生皱纹、龟裂纹等，从而降低了涂

膜的附着力。

（５）基材的表面处理对涂膜附着力的影响

・基材表面喷砂和砂布打磨或经化学处理都能增

加涂膜的附着力，这是由于表面变得粗糙不平，使有效的附着力面积增大。

・除掉表面的污物，获得极性表面。因此表面处理得越彻底，附着力越好。但是，被处理过的表面必须即时应用，不宜放置过久，否则影响涂膜的附着力。

・基材的材质对附着力也有影响。（６）涂料的配套性

涂装车间往往是好几家涂料供应商给车身提供涂料，所以在现场施工过程中往往有几家涂料的配套问

题，所以涂料在进入涂装车间喷涂时一定要通过现场

模拟试验，选择配套性良好的涂料品种及改进施工工

艺，如用“湿碰湿”工艺或增加中间涂层。

（７）过烘烤对附着力的影响

涂膜在烘干炉中因炉温过高或者停留时间过长，

轻则导致涂膜变色，重则导致涂膜变脆，附着力较差；过烘烤对涂层附着力的影响见表１。

表１过烘烤对涂层附着力的影响

注：附着力检测为２ｒａｉｎ划格。

试验表明，电泳涂料在过烘烤条件下固化的涂膜，

对ＥＤ＋中涂＋金属涂料＋罩光清涂料、ＥＤ＋中涂＋本色

涂料、ＥＤ＋本色涂料的附着力有影响。

６结语

影响涂层附着力的因素很多，要综合考虑涂料、塑

料件基材、涂装工艺、涂装管理及参数管理等综合因

素。

收稿日期：２０１０－０１—１６