涂层在被涂表面良好的附着，是涂膜发挥其保护作用的前提。涂层的附着力是涂料在应用过程中最重要的指标之一。

    附着力的机理

    附着力重要性早就为人所知，但目前为止，对涂料产生附着力机理的认识仍然不够充分。大多关于附着力的解释，都是基于经验和假说，尽管如此，我们也可以以此作为手段进行辩证。

    机械附着

    这种附着的机理主要是针对界面不平整，含有孔、洞或裂隙的基材上的涂装。

    当漆液涂于基材表面时，涂料能够润湿渗透进入这些缝隙，这样等漆膜固化以后，这些进入缝隙的漆膜则能够起到类似于钉子的作用，从而抓牢底材。

    机械附着的机理在例如木材、喷砂处理、机械打磨等方面都有一定的表现。

    共价键理论

    共价键理论是指在涂膜与底材接触后，形成某些共价键，这类型的链接力是最牢固、最耐久的。

    形成的前提是要求在涂膜与底材中有相互契合的化学基团，这些基团在靠近后，能够形成化学键。

    例如某些有机硅烷对玻璃、金属及有机矿石的附着力增强；再如某些底材带有羟基、羧基与涂料中固化剂的链接等。

    范德华力理论

    范德华力是提供常规附着力的最常见的一种力。当涂膜与底材近距离接触后，分子相互接近而产生吸引力。

    这种吸引力是一种短程的相互作用，一般在0.3-0.5nm有较强的效果。另外，分子的相对分子质量越大、变形性越大、越容易被极化，则作用力更强。

    静电理论

    涂层和底材表面均有一定的电荷残存散布，当涂料和底材近距离接触时，这些电荷相互吸引可以促进漆膜的附着。

    氢键理论

    氢原子在与电负性大的原子（如O、N、F等）形成共价键时，电子偏向电负性大的原子，而使氢原子带有正电。

    因此当涂料中含有类似-OH、-COOH等基团时，又在基材含有负电基团时，可能会形成氢键效应，从而提升涂膜的附着力。

    该类亲水基团可能会影响涂膜的耐水性。

    扩散理论

    当涂膜涂布于底材上时，两相亲和的大分子可能通过扩散形成交错，从而提升附着力。

    该种作用力只能发生在两相亲和的涂层和底材间，因此大多作用于层间附着，尤其是统一体系的两涂层间的附着。

    以上，便是常见的关于附着力形成机理的解释。事实上，在涂料的涂装中，参与附着力的机理是多样的，往往含有多种作用力。

附着力的影响因素

    从以上对于各种机理的分析可见，无论哪种形式的力来促进附着，涂层与底材的紧密贴合都是首要条件。通过紧密贴合，再利用树脂或助剂特殊附着结构，可以获得附着在底材上牢固坚韧的漆膜。

    由此可见，树脂本身的性能、配方结构、涂装等不同的方面都会对附着力产生一定程度的影响。

    水性树脂特点

    每每谈到性能影响因素，首先谈的就是水性树脂本身的性能影响，附着力也不例外。并且水性树脂本身性能特点是附着力最主要的影响因素。

    水性树脂的润湿流动性、粒径大小、特殊基团以及形成干膜后的表面能与内聚力等性能，都会较大程度影响涂膜附着力。

    以附着力优良的SV-6145为例：

    ①该树脂润湿流动性较好，通过良好的润湿、流动、铺展，可以使漆膜与底材更为紧密的接触。

    ②该树脂粒径较小，防止过大乳胶粒子形成的空间位阻效应，影响漆膜与底材的有效接触，简单来讲就是成膜更加致密。

    ③本身又含有特殊的锚定基团，以及拥有偏低的内聚力。通过特殊基团的链接效应，形成优良的附着力，足以抵消其较低内聚力对涂膜的影响。

    一般情况下，较为软韧的树脂在附着方面更有优势一些，因为随着环境的变化，更能够适应底材不同程度的形变。

    而SV-6145在拥有较为优良硬度的情况下，依然保证了良好的附着力。

    基材处理

    基材处理——如打磨、喷砂等，可以有效的增加底材的粗糙度。粗糙度的增加，可以极大的提升涂膜与底材的接触面积，并提供很多有效的锚固点，利于提升涂膜与基材的附着力。

    漆液的表面张力

    当涂料涂布于基材表面时，原有界面消失，形成新的界面。而涂布过程中，涂料对基材的润湿程度决定了涂膜能否与基材形成有效的接触。

    由于水的表面张力过高，在低表面能基材上的润湿展布很有问题，这也导致一些问题产生。因此，涂料或者水性树脂如何能够做到较低的表面张力、优秀的润湿铺展能力也就尤为重要。

    配方设计时，也应该保证基材润湿剂的添加，确保涂料能够有效、优良的润湿底材。

    涂膜厚度

    许多实验表明，随着涂膜厚度增加，附着力逐渐降低。

    主要是因为随着涂膜厚度增加，其内聚力也在增加，附着力确保持不变；当内聚力增加大于附着力，那么涂层就会出现附着不良。

    从涂层的防护性能及丰满度的角度衡量，涂膜应该有一定的厚度，那么，在这两方面之间就要做一个平衡。另外，同样总膜厚的情况下，多道涂层比一道涂层的附着力要好。

    干燥过程

    干燥过程中，环境温度和湿度对附着力均有一定的影响。

    以上是测试一款聚氨酯水性漆在玻璃上，温湿度对其附着力的影响。

    该实验中，较高温度、较低湿度的养护条件，对附着力有一定的促进作用。

    漆液粘度

    漆液的粘度也会一定程度影响涂膜的附着力，一是从对润湿铺展的影响上，二是不合适的粘度会形成应力减弱附着力。

    附着力促进剂

    某些附着力促进剂会对涂料的附着有明显的提升，它通过特殊的化学结构形成附着。

    根据不同的底材类型，不同的助剂效果也不一样，常见的有环氧硅烷等类型。

    颜填料

    少量的颜填料一般可以增加涂层的附着力，其原理是通过降低了体系的内聚能。不同的颜填料效果不同，例如鳞片状的颜填料改善效果更为明显。

    当颜填料的用量到达一定程度后，附着力又会随着添加量的增加而降低。

    溶剂

    有时，溶剂对涂膜附着力也会产生显著的影响，它是通过对表面张力、干燥以及对漆膜的增塑效果来产生的。

    大多溶剂都有相对较低的表面张力，这对于水性漆在底材上的润湿铺展有一定的帮助，有利于提升涂膜的附着力。

    也有些溶剂，挥发较慢，可能需要几周甚至几个月的时间才能挥发干净。当溶剂残存在漆膜内部时，就会减弱涂膜本身的附着。

    另外，当漆膜固化后溶剂逐渐挥发，这个过程中漆膜可能会有一定程度的收缩，这样便产生了一定程度的内应力，导致附着力不良的产生。

    由以上可见，涂层附着力的形成以及影响因素是多方面的。在遇到附着力问题的时候，应该针对问题，全面思考。

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责任编辑：殷鹏飞

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