涂料文集
涂层的热膨胀系数与附着力
吴贤官( 上海市腐蚀科学技术学会防腐蚀工程技术委员会 200062) 沈志聪 ( 闽行区科学技术学会,上海 201100) 王塘 ( 中国防腐蚀工程网技术委员会,上海 200040)
摘要:探讨了涂层的热膨胀系数与涂层附着力的关系,指出涂层热膨胀系数对其附着力的影响很小, 不是涂层开裂剥落的主要原因。
关键词:热膨胀温度系数;附着力;分子挠曲性;弹性;收缩应力
0 前言
网站技术交流信息不少谈及涂层与热膨胀系 数的关系,大部分内容为金属或陶瓷材料热喷涂层 的热膨胀温度系数与基材的附着力方面的研究和讨论,也有关于乙烯基酯玻璃纤维、鳞片增强材料的讨论。认为当材料厚度达到某临界点,温度变化所产生的应力大于对基层的粘结强度是引起涂层起壳脱落的原因。
当防护层失去对化学腐蚀介质、氧和水分的屏蔽作用时,其对基层的防护作用即宣告终结。一般有机高分子薄涂层材料的开裂、剥落是施工表面处理不到位,涂装面的水分、灰尘或污染物对涂层结 合的隔离所致。涂层失去防护作用是一个缓慢过 程:由于腐蚀介质或水和氧渗透至基层并对基层材料产生腐蚀破坏,导致涂层起泡、开裂或基层锈蚀体积膨胀造成涂层开裂剥落
网上信息介绍环氧煤沥青产品热膨胀系数小,不至于因温度升高而产生龟裂。这种把龟裂现象归结为由于材料膨胀系数所致,理论上是片面的,就好象将添加超细材料说成是纳米级产品一样,技术面太窄。
有机材料的热膨胀系数高于金属、玻璃、混凝土 10 倍以上,涂层与基层材料的结合,依靠有机高分子材料分子的化学键能,对基层缝隙、锚孔的渗 透,基层良好的表面清洁和粗糙度,以保证物理性 的粘合。
高分子材料存在结构孔,分子具有挠曲性,涂 层溶剂挥发通道留有孔隙,颜填料的界面间隙对高 分子材料应力起分散和吸收作用。涂料用树脂有 由植物油改性树脂以及以弹性橡胶型材料作为成 膜材料之类,而这类涂料品种没有恒定的热膨胀温度系数。
1 材料的热膨胀系数
合成树脂的热膨胀温度系数见表 1 。
各种材料的线膨胀系数见表 2 。
表1 合成树脂的热膨胀温度系数 l0-5 /℃
表 2 各种材料的线膨胀系数
由表中数据可见:赛璐珞、有机玻璃的线膨胀系数是无机材料的 1O 倍。表 1 、 2 未列出一般有弹性的橡胶、塑料和涂料等,是因为涂料品种超过树 脂品种的几十倍或几百倍,涂料产品还有许多不确定的因素。
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