油漆和塗料的附著力（塗料的附著性及附著機理是怎樣的）

2023-10-11 20:27:02

有機塗層的附著性能自始至終都是作為保護塗層系統至關重要的性能加以控制，這個自始至終的性能控制貫穿於塗層配方設計，塗層材料的施工，以及後續的性能測試，其中任何一個環節出現問題，都將導致保護塗層所期望的附著性能減弱或消失。

在這個過程中，我們期望配製的塗層材料能提供良好的結合力，以及與基材或其它塗層之間的附著力、塗層材料本身的內聚力；同時，配製的塗層材料能通過適當的施塗方法以控制一定程度的附著強度；最終，在所有情況下，都可以應用合適的方法探測被設計的結合力失效機理和失效狀態。

附著的類型取決於基材和塗層的特性。一共有三種類型的附著：機械附著、極性附著和化學附著。

1機械附著

施工中相對重要的是機械附著。機械性附著力是與表面粗糙度或錨固紋理相關的附著類型。被塗表面粗糙、接觸面積大，則具有較好的機械粘附性。

可通過噴砂或酸洗磷化工藝控制，以對塗裝表面的機械附著提供優化的粗糙度。塗層如完全取決於機械粘結，要求其有較深的錨紋結構，對基體的黏結比化學或極性黏結更為有效。

大多數塗裝是在維修現場進行，錨紋深度超過0.25～0.50mm將有利於黏結。要求塗層厚度滿足對基體的黏結和防護還取決於塗料的性質與環境的嚴酷程度。

2極性附著

極性附著取決於塗料中樹脂對基體的吸引力。樹脂的吸引行為好似軟磁鐵的極性吸引。樹脂粘合劑與金屬表面之間的吸引程度可確定極性附著的數值。

如環氧類樹脂具有優異的附著性，這是由於其羥基的極性對金屬表面顯示很大的吸引力，但不同樹脂對金屬表面的極性吸引和黏附能力有較大差異。

雖然已知塗裝基底的潤溼對附著是重要的，這是根據塗層對鋼最終黏結必須要有緊密的分子接觸。

3化學附著

化學附著實際上是塗料與金屬基體之間的化學反應，是由塗層和基體之間的化學反應產生的化學鍵形成的結合力，無疑是最為有效的結合。如磷酸乙烯基底漆在金屬、樹脂、防腐顏料之間發生反應，以便產生牢固的附著的耐腐蝕塗層。

環氧基有很大的化學親和力，加上羥基的極性吸引，使環氧塗料具有獨特的黏結能力。

那麼，對於保護性塗層來說，何謂「良好附著（性能）」呢？

根據《ISO 2409-2007 色漆和清漆—劃格試驗》要求，通過對塗層的劃格試驗，將結果劃分為以下6個等級：

對於一般用途，前三級是令人滿意的，並用於要求評定合格或不合格時。

根據《ISO 4624-2003色漆和清漆 粘附力拉脫試驗》，附著力的強度以N/㎜²（Mpa）來表示。ISO12944-6中對於塗層系統（幹膜厚度大於250微米時）的附著力，要求按照ISO 4624拉開法附著力測試，至少要達到5Mpa，並且不低於原的50%（在GB中是70%）。

對於舊塗層的維修，參考數值至少要達到2Mpa，才能認定為原塗層具有一定的附著力，可以保留，否則舊塗層予以去除。

關於塗料附著力的現場測試，塗層需在標準大氣環境下養護3周（21天）後進行，此時進行的測試其結果更為準確。