附著力

兩種不同物質接觸部分間的相互吸引力。這種吸引力是兩種物質分子間存在著相互作用的吸引力的一種表現，只有當兩種物質分子間的距離非常小時(小於10^-8米)才能顯示出來。因為從微觀角度看，固體的表面往往是凸凹不平的，所以兩種固體接觸時不能顯示出附著力的作用。由於液體與固體能夠密切接觸，因此液體與固體間就能顯示出附著力的作用。液體浸潤固體的現象，就是由於在與固體相接觸的液體附著層中，附著力發生作用的結果，當附著力大於液體的內聚力時，液體就會浸潤固體。

基本介紹

• 中文名：附著力
• 外文名：adhesion
• 釋義：物質接觸部分的相互吸引力
• 原理：剝離方法施加應力
• 測定方法：劃圈法、劃格法、拉開法

簡介

兩種固體一般不能密切接觸，它們之間的附著力不能發生作用；液體與固體能密切接觸，它們之間的附著力能發生作用。例如塗料與所塗敷的物體之間具有附著力。

漆膜與被塗面之間通過物理和化學作用結合在一起的堅牢程度。被塗面可以是裸露底材，也可以是塗漆底材。這種結合力是由漆膜中聚合物的極性基團(如羥基或羧基)與被塗物表面的極性基相互作用而形成的。

附著力測試方法

國內的附著力測試方法一般採用以下3種：劃圈法（GB/T 1720）、劃格法（GB/T 9286）和拉開法（GB/T 5210）。

劃圈附著力測試法

測定概述：用劃圈法附著力測定儀進行附著力測試，按照圓滾線劃痕範圍內漆膜的完好程度評定附著力，結果以分級表示。

儀器及試驗材料：劃圈法附著力測定儀、轉針、4倍放大鏡、軟毛刷。

試驗步驟：在馬口鐵上製備樣板，漆膜實幹後，在恆溫恆濕環境下測定附著力。先檢查測定儀的針頭保持銳利，調整迴轉半徑，直至圓滾線與標準半徑5.25mm相同。固定試驗樣板，向後移動升降棒使轉針尖端接觸漆膜。按順時針方向以80 ~ 100 r/min均勻搖動搖柄，得到長度為（7.5±0.5）cm的圓滾線，用軟毛刷除去劃痕上的漆屑，4倍放大鏡檢查劃痕並評級。

評級方法：附著力共分為7個等級，按順序檢查各部位漆膜的完好程度。從1級至7級附著力依次降低，7級最差。用3塊樣板進行測試，結果以至少2塊樣板的級別一致為準。

注意事項：1）一定要保證轉針的尖端銳利，否則結果的判斷會受到影響無法分清楚1級和2級的區別。測試前先可用手指觸摸針尖來感覺鋒利程度。測量多個樣板後酌情更換轉針；2）先試著刻劃幾圈，如果針尖未劃透底材，應酌情添加法碼，但力不宜過大，以免增加阻力而磨損針頭；3）要保證迴轉半徑滿足要求。

劃格法附著力測試

測定概述：當多塗層按照格陣圖形被切割，並恰好穿透塗層到達基材時，評價塗層從底材分離的抗性，或多塗層體系彼此抗分離的能力，結果以分級表示。

儀器及試驗材料：6刃切割刀具、透明壓敏膠帶、軟毛刷。

試驗步驟：將樣板置於堅硬而平的物面上，進行90°交叉劃痕的垂直切割，切割刀具要以均勻的力和速率，在塗層上形成規定間隔的格陣圖形。用軟毛刷沿格陣的對角線方向往返輕刷幾次，除去漆屑。將75 mm透明壓敏膠帶的中心點放在格線上，方向與一組切割線平行，用手指將膠帶在格線上的部位壓平，指尖用力蹭壓膠帶以確保膠帶與塗層良好接觸，5 min內，以接近60°的角度，在0.5 ~ 1.0 s內平穩地剝離膠帶。

評級方法：在良好的照明環境下，目視檢查切割面塗層的脫落情況。附著力共分為6個等級，從0級至5級塗層附著力依次遞減，5級最差。在樣板的至少3個不同部位進行測試，如果結果不一致，差異大於1個級別單位，再另選3個部位重新測試。

注意事項：1）根據所用底材和塗層厚度，正確選擇劃線間隔；2）切割刀刃保持銳利狀態，必要時更換刀刃；3）注意膠帶黏附在塗層上的時間不宜過長，剝離角度儘可能接近60，快速平穩剝離。

拉開法附著力測試

測定概述：在指定的速度下，在試樣的膠結面上施加垂直、均勻的拉力，來測定塗層之間或塗層與底材之間附著力破壞時所需要的力，以N/cm²表示。

儀器及試驗材料：拉力試驗機、夾具、試柱、定中心裝置、膠黏劑。

試樣的製備：試樣為2個金屬試柱對接或組合件。試柱材料和表面處理應和產品實際相同。1個試柱的表面按照被試塗料規範進行塗裝，用膠黏劑與另1個試柱膠結，未塗裝的試柱上均勻的塗上一層薄的黏膠劑，藉助定中心裝置同軸心膠結，按要求固化。

試驗步驟：將試樣放入拉力機的上下夾具，調至對準，使其橫截面均勻受力。以10 mm/min的拉伸速度進行拉開試驗，直至破壞，記錄負荷值，並觀察斷面的破壞形式。

附著力計算方法：試樣被拉開破壞時的負荷值除以被試塗層試柱的橫截面積，即為塗層的附著力，單位為N/cm²。

破壞形式：附著破壞表示為A；內聚破壞表示為B；膠黏劑自身破壞或被測塗層的面漆部分被拉破表示為C；出現2種或2種以上的破壞形式，應註明破壞的面積百分數，大於70%為有效.

結果表示：每組被測塗層試驗應不少於5對，至少3對的算術平均值作為試驗結果，以附著力與破壞形式表示。

注意事項：1）應使用最小量的膠黏劑，以使在組合試樣時產生一個牢固、連續、均勻的膠結面；2）試柱周圍一圈的漆膜及溢出的膠黏劑要除去，以保證受力面積；3）為提高膠結試柱的黏結力，可適當打磨試柱表面。

附著力的影響因素

影響附著力的因素很多，根據吸著學說，附著強度的產生是由於塗膜中聚合物的極性基團（如羧基、羥基）與被塗物表面的極性基團結合所致。因此任何減少這種極性結合的因素均將導致塗層附著力的降低。

（1）塗層表面的清潔度會影響附著力的好壞。例如，當被塗物表面有油漬、水分等其他污染物時，會導致附著力的降低，應儘量避免試樣表面被污染，且試驗前應仔細檢查，用適當的溶劑或乾淨的軟布將被試表面擦乾淨。

（2）塗層表面的平整度。當採用膠帶法附著力時，塗層表面平整光滑，膠帶能夠很好地貼上於塗層表面，進行剝離時能夠真實反映塗層的附著情況；一些特殊用途的塗層表面並不平整，膠帶不能緊密地接觸被塗物表面，剝離後觀察到的結果並不能真實反映塗層附著力，所以不建議採用膠帶附著力進行試驗。

（3）塗層的厚度。塗層的附著力測試必須在規定的厚度下進行，即使同一類產品的塗層，由於塗層的厚度不同，也會得到不同級別的附著力測試結果。

（4）底材的類型和表面處理也是影響附著力的一個重要因素。同一種塗料在表面處理不同的底材上附著力也會產生差異。如果想要獲得良好的附著力，塗裝工藝是非常重要的。

（5）塗層的乾燥方式和固化程度也是影響附著力的一個重要原因。對於一般塗層，在標準環境條件下自然乾燥，固化程度較好，得到的塗層附著力也較好。

（6）施工因素。在施工時應嚴格按照標準控制施工環境、塗裝工藝、乾燥程度，正確進行施工，就能得到良好的附著力效果。

（7）在施工良好的被塗物體表面，採用適當的測試方法進行附著力測試，正確評價附著力測試結果。