1．4．1
涂膜附著機理
涂膜與基材表面附著好壞是漆膜發揮保護功能的前提和保證，因此涂膜與基材表面的粘合力(即附著力)是涂膜最重要的基礎性能指標。涂膜與基材的以下幾種作用形式決定了漆膜與基材間的附著力。
(1)機械嵌合作用
任何物體的表面即使用肉眼看來十分光滑，但放大起來看還是十分粗糙、遍布溝壑的，有些表面還存在很多孔隙。涂裝時，涂料就滲透到這些小溝和孔隙中，固化后就像許多小鉤似地把涂料和被粘物連在一起。顯然這種機械鑲嵌作用將會起到很大的機械結合效果，破壞時必須要用較大的力才能把這些伸展的固化涂料從主體的縫隙中撕裂，所以能起到很好的粘合作用。例如，經過噴砂處理后的表面其附著力往往可比光滑的表面提高一倍。
(2)吸附作用
從分子水平上看，涂膜與基材表面間存在原子、分子之間的相互作用力，這些作用力包括主價力(化學鍵力)、次價力(氫鍵和范德華力)。雖然固體與固體之間達不到理想接觸，次價力作用體現不出，但固體表面由于范德華力的作用能夠吸附液體和氣體，這種作用稱為物理吸附。物理吸附是涂料、膠粘劑和被粘物之間牢固結合的普遍性原因，其條件是液體必須完全潤濕固體，這就是吸附理論。因此涂料在固化之前完全潤濕基材表面，才能有較好的附著力；吸附力的大小與分子的偶極矩、極化率等因素的大小成正比；高分子鏈含有極性基團，特別是帶有能形成H一鍵的基團(如氨基、羥基等)時，會有較強的附著力。通常認為，
分子間引力(氫鍵、范德華力)是附著力的主要來源，即使如此，其粘附力也遠比理論強度低得多，這是因為在固化過程總是有缺陷發生的，粘附強度不是決定于原子、分子作用力的總和，而是決定于局布的最弱的部位的作用力。
但需注意：吸附理論僅說明附著力產生的條件和原因，選擇成膜物時還必須考慮涂膜內聚力的因素。
(3)化學鍵作用
涂料中的活性基團與基材發生化學反應，產生化學鍵，如：酚醛樹脂可在較高溫度下與鋁、不銹鋼等發生化學作用，硅酸鹽類無機涂料與鐵產生化學反應，產生硅酸鐵類化合物。化學鍵的作用力要較物理吸附作用強的多。偶聯劑的應用就是利用此機理來提高附著力的重要體現，偶聯劑分子必須具有能與基材表面發生化學反應的基團，而另一端能與涂料反應．如：常用的硅烷偶聯劑。
(4)擴散作用
涂料中的成膜物為聚合物鏈狀分子，如果基材也為高分子材料，在一定條件下由于分子或鏈段的布朗運動，涂料中的分子和基材的分子可相互擴散，相互擴散的實質是在界面中互溶的過程，最終可導致界面消失。高分子問的互溶首先要考慮熱力學的可能性，即要求兩者的溶解度參數相近，另一方面，還要考慮動力學的可能性，即兩者必須在T，以上，有一定的自由體積以使分子可互相滲入。因此塑料涂料的溶劑最好能使被涂塑料溶脹，提高溫度也是促進擴散的一個方法。帶銹涂料、修補涂料具有擴散作用是涂膜發揮其功能性的重要因素。
(5)靜電作用
當涂料與基材間的電子親合力不同時，便可互為電子給體和受體，形成雙電層，產生靜電作用力。例如，當金屬和有機漆膜接觸時，金屬對電子親合力低，容易失去電子，而有機漆膜對電子親合力高，容易得到電子，故電子可從金屬移向漆膜，使界面產生接觸電勢，并形成雙電層產生靜電引力。
涂料在基材表面浸潤是上述作用能夠發揮的前提。
1．4．2
附著力影響因素
附著力的影響因素是由上述理論結合涂裝實際復雜因素分析得出，其重要因素為：
①基材表面的潤濕情況要得到良好的附著力，必要的條件是涂料完全潤濕基材表面．通常純金屬表面都具有較高的表面張力，而涂料一般表面張力都較低，因此易于潤濕。但是實際的金屬表面并不是純的，表面易形成氧化物，并可吸附各種的有機或無機污染物，這可大大降低表面張力，從而使潤濕困難。表面處理的目的就是在于提高基材表面的表面能，有利于涂料的浸潤。對于低表面能的基材，更要進行合適的處理
②表面粗糙度適當的提高表面粗糙度可以增加機械嵌合作用，另一方面也有利于涂料在基材表面的潤濕。但過于粗糙，易產生缺陷，帶來附著力下降，或抗滲保護性能降低。
③涂料粘度涂料粘度較低時，容易流入基材的凹處和孔隙中，可得到較高的機械嵌合力。一般烘干漆具有比氣干漆更好的附著力，在高溫下，涂料粘度很低，也是原因之一。
④成膜物成膜物大分子極性基團的極性越強、個數越多、相對分子質量越大，越有利于成膜物與基材表面形成較強的分子間作用力，結合牢固。
⑤內應力影響漆膜的內應力是影響附著力的重要因素，內應力過大，大于涂層內聚力時，涂膜開裂；大于涂膜附著力時，涂膜產生脫殼等破壞，喪失保護作用。內應力有兩個來源：涂料固化過程中體積收縮產生的收縮應力；涂料和基材的熱膨脹系數不同，在溫度變化時產生的熱應力。
涂料不管用何種方式固化都難免發生一定的體積收縮，收縮不僅可因溶劑揮發引起．也可因化學反應引起。縮聚反應體積收縮較嚴重，特別是對于有小分子產生的縮聚反應固化過程，因為有一部分要變成小分子逸出。烯烴或低聚物的雙鍵發生加聚反應時，兩個雙鏈由范德華力結合變成共價鍵結合，原子距離大大縮短，所以體積收縮率也較大，例如不飽和聚酯固化過程中體積收縮達10％。開環聚合時有一對原子由范德華作用變成化學鍵結合，另一對原子卻由原來的化學鍵結合變成接近于范德華力作用，因此開環聚合收縮率較小，環氧樹酯固化過程中收縮率較低，這是環氧涂料具有較好的附著力的主要原因。降低固化過程中的體積收縮對提高附著力有重要意義，增加顏料、增加固含量、加入預聚物以減少體系中官能團濃度是涂料減少固化收縮的常用方法，加入無機填料同時還具有降低涂膜熱膨脹系數的作用，減少熱應力。另外涂膜越厚，內應力也越大。總之，漆膜的內應力與附著力以及漆膜強度之間是相互抗衡的。
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