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引言

漆膜与基材的附着力是涂层获得其他一切性能的必要条件。通常情况下，附着力的好坏往往直接决定了涂层的实际使用寿命。涂层附着力通常是指漆膜与基材表面之间通过物理和化学作用相互黏结的能力，同时也包括涂层自身的内聚力。当涂层的附着力和内聚力均达到较高的水平时涂层才具有良好的黏结强度，不容易被外力破坏。漆膜在形成的过程中始终存在着应力，内应力过高，则会造成漆膜的内聚破坏或黏结力的丧失，有效的释放漆膜中的内应力是提高漆膜附着力的手段之一。

通过添加偶联剂、树脂改性、改变颜基比等方法均能显著提高环氧涂层的附着力。本文分别通过选用不同相对分子质量环氧树脂、不同类型固化剂、颜填料用量等，探讨了基料树脂类型、硅烷偶联剂用量、增韧剂用量、颜基比等对环氧涂层拉开法附着力的影响。

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试验部分

1.1  

材料及设备

1.1.1  

原材料

        不同相对分子质量的双酚A型环氧树脂（E-51、E-20、E-09）、橡胶改性环氧树脂、改性脂肪胺固化剂、改性脂环胺固化剂、改性聚酰胺固化剂、硅烷偶联剂、润湿剂、分散剂、云母粉、溶剂。

1.1.2

仪器设备

实验室用高速分散机、实验室用篮式砂磨机、AT-A型涂层附着力拉拔仪。

1.2  

试验工艺

1.2.1  

样漆制备

按配方设计比例投料并在高速分散机上分散均匀后，在篮式砂磨机进行研磨，控制细度≤40 μm后出料备用。

1.2.2  

漆膜制备

        按照配方比例进行配漆，采用空气喷涂，按照GB/T 1727—1992《漆膜一般制备法》的要求进行，控制漆膜干膜厚度为（60±5） μm，将喷涂好的样板放置在标准环境下固化7 d后进行性能检测。

1.2.3  

拉开法附着力测试

        涂层拉开法附着力测试按照GB/T 5210—2006《色漆和清漆 拉开法附着力试验》中的规定进行。

2 

结果与讨论

2.1  

环氧树脂相对分子质量大小对漆膜附着力的影响

        在该部分试验中，我们选择聚酰胺树脂作为涂料的乙组分，甲组分基料树脂分别选用不同大小相对分子质量双酚A型环氧树脂E-51、E-20、E-09，干膜颜基比为1.0∶1.4时，涂层拉开法附着力测试结果见表1。

表

1

不同相对分子质量双酚

A

型环氧树脂对漆膜附着力的影响

项目

树脂类型

E-51

E-20

E-09

附着力/MPa

6.27~8.64

7.79~10.02

6.13~7.33

破坏类型

90% A/B，10%B/Y

60%B，30% A/B，10% B/Y

100%B

 注：破坏类型中A/B表示涂层与基材的粘黏结破坏，即涂层从基材表面脱落；B表示涂层发生了内聚破坏；B/Y则表示涂层与胶黏剂发生了黏结破坏。

        由表1可见，虽然从3种相对分子质量不同的环氧树脂附着力在数值上差别不大，但其破坏形式则有明显的差别。E-51环氧树脂的破坏形式直观表现为涂层与底材发生了脱落，说明涂层与底材的黏结强度相对较低；而大相对分子质量环氧树脂E-09 ，则表现为100%的涂层内聚破坏，说明涂层自身本体强度相对较低。

        笔者认为，在常规检测中使用的划格法以及画圈法附着力测试，并不能完全直观的体现出涂层附着力的真实情况。涂层附着力应从涂层与基材的黏结强度以及涂层自身的内聚强度两个方面分别分开去考虑，即涂层附着力=涂层与基材的黏结强度+漆膜内聚强度。小相对分子质量的环氧树脂相比较大相对分子质量的环氧树脂来说，其单位面积上交联点个数较多，交联密度大，其内聚强度也相对较高，大相对分子质量环氧树脂反之，亦然。漆膜与基材的黏结强度主要取决于成膜物质与基材的范德华力及氢键作用，双酚A型环氧树脂中含有大量的醚键（—O—）和仲羟基（—OH），这些极性官能团可以与金属基材表面形成氢键作用，因此环氧树脂相较于其他....