前言

单组分丙烯酸工业涂料，无论是以金属、木器、塑料或者玻璃，还是以其他材料作为基材，都要求涂层在固化及成膜之后与基材形成足够且持久的相互作用，以确保在使用周期内维持良好的性能，即涂料的附着性能。

在不同的应用场景下，会额外要求一些特殊条件下的附着性能，如处于高低温、高湿度、泡水等环境。本文将简要介绍在水环境下的附着性能，即湿附着性能涂料在线coatingol.com。

// 附着力测试/// 

附着力的测试通常有：

⚪  划格测试（ASTM D3359, ISO 2409）

⚪  耐刮测试（ASTM D2197）

⚪  拉拔测试（ASTM D4541, ISO 4624）

其中，划格测试较为简便常用，即涂层在规定固化时间后进行划格处理，进而用胶带粘贴移除，通过移除面积判断附着性能。

在此基础上，若涂层在固化成膜后先进行规定时间的泡水或者表面水接触等处理，擦去水分后进行的附着力测试，即为湿附着测试。

湿附着性能的影响因素

01湿附着性能首先是基于干附着性能之上的，涂层与基材之间存在各种相互作用，这些作用结合在一起决定了最终的附着力，其中包括：

机械结合力

基材的表面不可能是绝对光滑的，有些材料如木材、水泥、纸张等甚至是粗糙多孔的。涂料渗入固化后就将漆膜与基材连结在一起，因此，基材的前处理对附着力有着直接影响。

吸附作用

漆膜与基材间存在着最广泛的分子间作用力，一般认为作用强度小于10 kJ/mol，当分子间距离达到1nm以内即可产生这种相互作用。这种强度已远超实际附着所需，然而固体之间远难实现这种理想贴合。

涂料在液态下的涂附则能促进这一贴合，这就要求液体能够完全润湿基材表面，这样在固化后才能产生较高的附着力。

通常认为，涂料的表面张力需低于基材表面能10 mN/m以上才可以实现较好的润湿。因此，配方里的润湿剂通过有效降低涂料的表面张力，进而影响最终的附着力，而基材的表面能则可以通过表面处理进行调节。

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金属基材一般表面能较高，在几百mN/m范围，但实际使用中因表面氧化物及污染物，这个数值会大大降低。塑料基材表面能大都在50 mN/m以下，且无孔隙、低极性或非极性、疏水，一般较难附着。作为参照，一般水性丙烯酸涂料的表面张力在42-47 mN/m之间。

化学键结合

化学键包括氢键的强度要比上述分子间作用力大得多，氢键一般低于50 kJ/mol，化学键则在几百kJ/mol的水平。因此，若涂料聚合物上带有氨基、羟基和羧基时，则易于和基材形成氢键。然而氢键容易被水分子破坏，因此限制了其对湿附着性能的提升。

常用的附着力促进剂，如硅烷偶联剂等，大都是通过形成化学键来提高附着力，但是要求涂料聚合物和基材具有特定的活性基团。

02 针对湿附着性能，除了包括上述影响干附着性能的因素外，还需考虑一些其他因素：

内应力的影响

涂层在固化过程中会因溶剂挥发或者化学反应产生收缩应力，在接触水之后又会因溶胀产生反方向的扩张应力，而在水分挥发后又回复到收缩应力。内应力与附着力之间是相互抗衡的，若内应力过大则漆膜会损坏或剥离。

本质上若漆膜具有较好的粘弹性，即漆膜聚合物的玻璃化转变温度在合适区间内时，内应力较小或者可以松弛释放。通过后期加入颜料、减少溶剂等方法也可以降低内应力。

渗透压作用

在与水的接触下，漆膜聚合物或多或少都会有水汽渗入，这样漆膜与基材接触界面的缺陷处会形成“水洼”，在溶解了一些水溶性物质后产生渗透压，与附着力以及漆膜聚合物的模量之间抗衡，若渗透压过大则起泡直至剥离。因此，减少涂料配方中的水溶性物质有利于降低渗透压的影响。

结语

工业涂料附着力的影响因素非常复杂且互相作用，而湿附着因为水的引入更加复杂，需要综合考虑从基材、涂料到加工工艺等各方面的影响，从而开发出适合特定领域的产品。