一直想写一篇有关高分子与石墨烯碰撞出来的火花，正如我一直倡导

做好石墨烯应用技术还是要回到原先商品技术的本质

，我们这篇就来探讨「涂料」这个在我们生活周遭最普遍的商品。不过，在还没讨论各类型石墨烯涂料前，我们要先解决涂料「黏着性」的问题，毕竟，即便石墨烯物性佳及成本低，如果还没达到耐用期限就损坏了，这可是有损石墨烯的英名呢！

漆膜在基材上的附着分为「机械附着」和「化学附着」二种类型。「机械附着」取决于被涂板材的性质 (粗糙度，多孔性) 以及所形成的漆膜强度；「化学附着」是指漆膜和板材界面处，漆膜分子和板材分子的相互吸引力，它取决于漆膜和板材的理化性质。二种类型相比，

通常认为「化学附着」的说法更切合实际，是最主要的漆膜附着类型

。考察漆膜对被涂物体表面的附着性，需要关注三个方面的问题：

液态成膜物质对板材的「润湿程度」；

基材表面上「定向吸附层」的形成；

成膜物与基材接口形成「双电子层」。(静电力)

漆膜的附着性取决于成膜物质中聚合物

(或分子量更低的预聚物)

的「极性基」，如-OH、-COOH，与被涂物表面的「极性基」之间的相互结合

。为了使这种极性基良好结合，要求聚合物分子具有一定的流动性，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于被涂表面的极性基；

当两者分子之间的距离变得非常小时

(达到

1Å

以内)，极性基之间由于凡得瓦力、化学亲和力、氢键等内聚力的综合作用达到附着平衡

。

从分子结构、分子的极性及分子相互作用力的观点来看，漆膜的附着力产生于涂料中聚合物分子的极性基定向，及其与被涂物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，才能得到附着力好的漆膜

；反之，极性好的涂料涂在非极性的板材上，或者非极性涂料涂在极性的板材上，都不会得到附着力良好的漆膜。

漆膜与被涂表面任何一方的极性基减少，都将导致漆膜附着力的下降

，例如：

基材板面存在污物、油脂、灰尘等，降低了基材表面的极性，会引起附着力的降低。

漆膜中极性点的减少，也会降低附着力

。例如氨基醇酸漆烘干成膜时，醇酸树脂的 -OH与氨基树脂中的 -CH2OH 进一步交联而不断被消耗了，造成了附着极性点的不断减少，这是氨基醇酸漆烘干后附着力降低的一个重要原因。漆膜中极性点的减少，既可能缘于涂料中不同组分之间的交联反应，也可能因为聚合物分子内的极性基自行结合而引起。

除了考虑极性以外，接着来讨论漆膜的「内聚力」与「热膨胀系数」的关系。同类物质分子之间的内聚所引起的力，称为「内聚力」。

涂层内聚力越大，附着力越差

。涂料在干燥过程中，随着溶剂的挥发、交联程度的增大，成膜物质分子之间的内聚力增大，漆膜产生收缩现象，最终导致漆膜附着力的降低。因此，可以透过采取降低漆膜内聚力的方法来达到提高附着力的目的，常用的办法有：

降低涂层的厚度，减小内聚力

，提高漆膜对基材的粘附强度。

往涂料中添加适当颜料，降低漆膜内聚力，改善漆膜在底材上的附着性

。这是色漆比清漆的附着力普遍要好的重要原因。

第三个是漆膜与基材热膨胀系数的差异，也影响着漆膜的附着性能。众所周知，随着温度条件的变化，一切材料均会发生不同程度的体积收缩和膨胀。当涂料涂布于基材表面时，由于热胀冷缩的影响，涂料与被涂表面之间的粘结点将遭到不同程度的破坏。从总体上看，漆膜的热膨胀系数要明显大于基材的热膨胀系数，所以在温度变动时，漆膜的膨胀或收缩程度都比板材，从而引起漆膜的相应变形，产生皱纹、龟纹等，降低了漆膜的附着力。

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他树脂小，所以环氧树脂漆膜的附着性好。

最后谈到漆液对基材的「润湿性」

。漆膜的附着力产生于涂料与被涂基材表面极性基之间的相互引力，而这种极性基之间的相互引力的产生是以涂料对被涂基材表面的良好湿润为前提的

。由于涂料对被涂基材表面的湿润状况取决于漆液的「表面张力」，因此，

降低涂料的表面张力，才能提高湿润效率，增强漆膜对基材表面的附着力

。而润湿的影响因素包括：

表面清洁度：清洁度越高润湿效果佳。

表面吸水状态：表面有吸着水时润湿效果降低。

材质表面状态：如金属表面有氧化情况时较差。

固体表面自由能的高低：自由能高时较佳。

固／液SP 值（溶解度参....