涂層的熱膨脹系數(shù)與附著力

1、涂層的熱膨脹系數(shù)與附著力涂層的熱膨脹系數(shù)與附著力發(fā)表時(shí)間:(2007年8月20日15:44)|作者:ym|所屬欄目:技術(shù)動(dòng)態(tài)|來(lái)自:《上海涂料》[中國(guó)涂料信息網(wǎng)據(jù)《上海涂料》報(bào)道]摘要：探討了涂層的熱膨脹系數(shù)與涂層附著力的關(guān)系，指出涂層熱膨脹系數(shù)對(duì)其附著力的影響很小，不是涂層開裂剝落的主要原因。關(guān)鍵詞：熱膨脹溫度系數(shù)；附著力；分子撓曲性；彈性；收縮應(yīng)力0前言網(wǎng)站技術(shù)交流信息不少談及涂層與熱膨脹系數(shù)的關(guān)系，大部分內(nèi)容為金屬或陶瓷材料熱噴涂

2、層的熱膨脹溫度系數(shù)與基材的附著力方面的研究和討論，也有關(guān)于乙烯基酯玻璃纖維、鱗片增強(qiáng)材料的討論。認(rèn)為當(dāng)材料厚度達(dá)到某臨界點(diǎn)，溫度變化所產(chǎn)生的應(yīng)力大于對(duì)基層的粘結(jié)強(qiáng)度是引起涂層起殼脫落的原因。當(dāng)防護(hù)層失去對(duì)化學(xué)腐蝕介質(zhì)、氧和水分的屏蔽作用時(shí)，其對(duì)基層的防護(hù)作用即宣告終結(jié)。一般有機(jī)高分子薄涂層材料的開裂、剝落是施工表面處理不到位，涂裝面的水分、灰塵或污染物對(duì)涂層結(jié)合的隔離所致。涂層失去防護(hù)作用是一個(gè)緩慢過程：由于腐蝕介質(zhì)或水和氧滲透至基層并

3、對(duì)基層材料產(chǎn)生腐蝕破壞，導(dǎo)致涂層起泡、開裂或基層銹蝕體積膨脹造成涂層開裂剝落網(wǎng)上信息介紹環(huán)氧煤瀝青產(chǎn)品熱膨脹系數(shù)小，不至于因溫度升高而產(chǎn)生龜裂。這種把龜裂現(xiàn)象歸結(jié)為由于材料膨脹系數(shù)所致，理論上是片面的，就好象將添加超細(xì)材料說(shuō)成是納米級(jí)產(chǎn)品一樣，技術(shù)面太窄。有機(jī)材料的熱膨脹系數(shù)高于金屬、玻璃、混凝土10倍以上，涂層與基層材料的結(jié)合，依靠有機(jī)高分子材料分子的化學(xué)鍵能，對(duì)基層縫隙、錨孔的滲透，基層良好的表面清潔和粗糙度，以保證物理性的粘合。高

4、分子材料存在結(jié)構(gòu)孔，分子具有撓曲性，涂層溶劑揮發(fā)通道留有孔隙，顏填料的界面間隙對(duì)高分子材料應(yīng)力起分散和吸收作用。涂料用樹脂有由植物油改性樹脂以及以彈性橡膠型材料作為成膜材料之類，而這類涂料品種沒有恒定的熱膨脹溫度系數(shù)。1材料的熱膨脹系數(shù)合成樹脂的熱膨脹溫度系數(shù)見表1。各種材料的線膨脹系數(shù)見表2。22涂層材料組合體對(duì)熱膨脹系數(shù)的影響因素顏料PVC、CPVC；涂裝表面毛糙，增加層間密合，使底層收縮率降低；厚度不高，收縮應(yīng)力不影響附著力；涂層

5、對(duì)基層面的潤(rùn)濕性和透人錨固；無(wú)定形物，結(jié)晶性少；聚合物支化度高。3影響涂層附著力的因素31化學(xué)鍵鍵能化學(xué)鍵產(chǎn)生涂層問的附著力，大于熱膨脹溫度系數(shù)引起的涂層剝離能，這是以樹脂為成膜物質(zhì)的復(fù)合層材料不以熱膨脹溫度系數(shù)考慮附著力的主要原因。以環(huán)氧樹脂類涂料為例，在環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)中有羥基、醚基和活潑的環(huán)氧基，使環(huán)氧樹脂具有很強(qiáng)的粘合力；羥基、醚基有很強(qiáng)的極性，與相鄰界面產(chǎn)生作用力。環(huán)氧樹脂粘合鋁或鋁合金材料，常溫固化的抗剪切強(qiáng)度可達(dá)15MPa，

6、高溫固化的抗剪切強(qiáng)度可達(dá)25MPa。聚氨酯樹脂類涂料含有氨酯鍵、酯鍵、醚鍵、脲鍵、脲基甲酸酯鍵、三聚異氰酸酯鍵或油脂的不飽和雙鍵等，有和環(huán)氧樹脂涂料相近的對(duì)基層的優(yōu)異附著力。聚氨酯樹脂類涂料有較好的彈性，能消除基層材料受溫度影響所產(chǎn)生的膨脹形態(tài)。涂層的彈性也是不以熱膨脹溫度系數(shù)考慮附著力的原因。32涂層附著基層的表面粗糙度涂層的涂裝工藝要求基層適合于涂層附著的表面處理，有鋼材的除銹(包括新鋼材的完整氧化皮處理)、除油、除去表面疏松物等。

7、以鋼材除銹工藝為例表面處理使表面積增加近百倍。涂層厚度小，收縮力降至最低，有利于物理性的附著。33涂料的潤(rùn)濕性與滲透力涂裝工藝有細(xì)致嚴(yán)格的要求，在粗糙、有空隙的表面涂裝，除特殊要求，一般均以樹脂為底涂料經(jīng)稀釋后涂裝，保證第一道涂層既有對(duì)覆涂層良好的涂裝面，又有對(duì)基層的潤(rùn)濕與透入錨固。涂裝工程的耐久性以附著力為基礎(chǔ)，涂裝工藝同繞附著力對(duì)涂料產(chǎn)品選用、涂層的配套。涂裝工藝注重表面處理的適合性，有利于對(duì)金屬材料、混凝土磚石等建材的結(jié)合；涂料還

8、適合在紡織品、皮革、人造革、塑料以及橡膠表面涂裝。34成膜樹脂收縮應(yīng)力收縮應(yīng)力的大小，由樹脂的收縮率所決定，收縮率以百分之幾測(cè)算是材料熱膨脹溫度系數(shù)數(shù)值的百倍至上千倍。這也是以樹脂為成膜物質(zhì)的復(fù)合材料，不以熱膨脹溫度系數(shù)考慮對(duì)附著力影響的原因之一。以環(huán)氧樹脂為例，環(huán)氧樹脂的收縮性是熱固性樹脂中較小的，收縮率一般在2％以下，漫長(zhǎng)的環(huán)氧材料的應(yīng)用歷程，從未出現(xiàn)過因復(fù)合涂層與基材的熱膨脹溫度系數(shù)矛盾而影響涂裝工程的防護(hù)和裝飾效能。不飽和聚酯樹