附着力是指两种不同材质之间的界面引力。涂料中就是指上层漆膜与下层材料包括涂层之间的结合力。
随着工业涂料的发展,底材的种类越来越多样化,漆膜与各种底材之间由于亲和力较弱引起的附着力问题越来越突出,特别是一些低极性、低表面张力或者高结晶性的底材,如 PP 、 POM 、 PPS 、 PET 、 PTFE 、聚酰胺等。为了解决附着力问题,人们采取了很多方法,如通过表面处理增加底材的表面张力,通过火焰、紫外等处理在底材表面引入活性基团,或者在涂料树脂中引入与底材有较强亲和力的基团等。另一种非常重要、行之有效的方法就是添加附着力促进剂。
附着力促进剂指少量添加即对附着力有增强作用的物质。由于涂料树脂、底材种类繁多,决定了在实际应用中附着力促进剂的多样化。常见的附着力促进剂种类:有硅烷偶联剂类、有机金属化合物(如钛酸酯及锆酸酯偶联剂类及铝酸锆偶联剂等)、特殊改性高分子聚合物/聚酯类、氯化及无卤聚烯烃类及其他类等。
1、硅烷偶联剂
硅烷偶联剂类主要用于对玻璃及陶瓷等底材的附着。主要通过硅烷基的水解产生硅醇,并与底材(特别是结构中含有硅、铝或重金属的材料)上的残余羟基或残留水份进行缩合反应,从而使偶联剂分子与底材达到化学锚定。同时硅烷偶联剂中所带的有机基团会和相应的涂料体系发生化学反应,最后达到提高漆膜与底材附着力的效果。
2、钛酸酯偶联剂
酞酸酯偶联剂对于热塑型聚合物和干燥的填料,有良好的偶联效果。它可对颜、填料表面进行处理以起到补强作用,也可对一些聚烯烃、金属、玻璃等底材提供附着力增强作用,还可提高漆膜强度及降低烤漆烘烤温度、缩短烘烤时间等。
3、聚酯类
这种通常为改性聚合物类的附着力促进剂,通过对聚酯主链采用羟基、羧基、醚基、酯基、环氧基、烯烃等基团进行改性。改性后的聚酯具有较高的羟基、酸值,故可增进涂料对金属底材、无机底材或部分塑料底材的附着力,并可提高柔韧性。个别产品还能提高金属涂膜中金属颜料的牢固性和耐酒精性,增加涂膜柔韧性,提高耐冲击强度。
4、磷酸酯类
磷酸酯基团能与金属基材进行表面键合,能明显改善涂料对金属底材的附着力,其作用力甚至强于羧酸基团对金属底材的键合力。目前磷酸酯类附着力促进剂主要有环氧磷酸酯及聚酯磷酸酯两大类,分别以环氧及聚酯为主链,侧端用磷酸酯进行改性。