涂料与粘合剂教学课件

授课教师：方华高涂料与粘合剂Coatingsandadhesives课程的主要内容介绍涂料科学的根底理论，涂料制备与应用的原理；介绍涂料的前沿课题及各种新型涂料；介绍粘合剂的根底理论及制备原理；介绍各种粘合剂及粘合剂开展的趋势。Substrate2FoundationofCoatingandAdhesiveSubstrateSubstrate1AdhesiveCoating课程的主要内容第一章涂料概述第二章漆膜的形成及有关的根本性质第三章涂料中的流变学与外表化学第四章涂料中的溶剂和颜料及漆膜的表观和颜色第五章涂料的主要品种第六章粘合剂概述第七章胶接技术第八章粘合剂的主要品种参考书目刘安华编著.涂料技术导论.北京：化学工业出版社，2005洪啸吟，冯双保编著.涂料化学.北京：科学出版社，1997ZenoW.威克斯，FrankN.琼斯，S.Peter柏巴斯著.有机涂料科学和技术.北京：化学工业出版社，2002杨玉昆等编著，合成胶粘剂，北京：科学出版社，1990张向宇等，胶粘剂分析与测试技术，北京：化学工业出社，2004第一章涂料概述1.涂料的定义〔什么是涂料?〕“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件外表，形成粘附结实、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。〞?涂料工艺?涂料是能涂覆在被涂物件外表并能形成结实附着的连续薄膜材料。

有机高分子涂料构成了涂料的主要品种。涂料过去俗称油漆〔coatingsorpaints〕，现在涂料工业中所使用的绝大局部成膜材料都是来源于石油化工原料的合成材料。

品种有：溶剂型、水乳化型、水溶型、粉末型等。2.涂料的开展历史天然树脂〔naturalresin〕阶段即主要以天然油脂、大漆、虫胶等天然树脂或改性的天然树脂为原料制成的溶剂性涂料和天然树脂涂料。天然树脂的特点是原料易得，制备工艺简单，但涂料的性能和用途都很有限。用于涂料的天然树脂俗称大漆，是我国著名特产，又有“国漆〞之称。从漆树上采割下来的汁液称为毛生漆或原桶漆，用白布滤去杂质称为生漆，即可直接涂饰家具及其他制品。也可将生漆进展精制或改性处理制得具有多种性能的天然漆。天然树脂〔naturalresin〕阶段生漆含有多种化学成分．其主要成分及含量一般为：漆酚40％~70％、漆酶含氮物10％、树胶汁约为10％、水分15％-40％。Naturalresinusingforcoatingpitchbeeswaxgumarabic马王堆出土的汉代漆器秦始皇墓中的彩色兵马俑NaturalresinusingforcoatingGrease-pigmentcoatingsystem来源于天然动植物油脂中的不饱和脂肪酸在氧气存在下可发生聚合和交联反响。可用于涂料的天然动植物油包括：亚麻籽油、大豆油、红花油、桐油以及鲱鱼油等。这类涂料包括清漆〔不饱和脂肪酸〕、稀释剂〔溶剂〕、无机颜料〔金属氧化物或盐〕。OHOOHOoleicacidlinoleicacidOHOlinolenicacid合成树脂〔syntheticresin〕阶段上世纪50年代后，随着石油化工业的飞速开展，特别是高分子科学的开展，以石油化工产品为原料的合成树脂品种日渐增多和成熟，涂料的开展也进入了以合成树脂为主要原料的开展阶段。这个阶段的特点是原料来源丰富、价格低廉、性能也有很大提高，根本上可以满足各种不同用途的需要。涂料开展的新阶段。。。新材料在涂料中的应用。。。开展历程20年代，杜邦公司开发了硝基纤维素喷漆，为汽车工业提供了快干、耐久和光泽好的涂料。30年代，高分子科学的开展为涂料的开展奠定了根底，有了醇酸树脂以后，醇酸漆随之出现.二次世界大战期间，由于大力开展合成乳胶，为乳胶漆的开展奠定了根底。40年代，Ciba化学公司开展了具有优良防腐蚀性的环氧树脂涂料。50年代，出现聚丙烯酸酯涂料，结合当时出现静电喷涂技术，使汽车漆有了新的开展。此外FordMotor和Glidden油漆公司开展了阳极电泳漆，PPG公司又开展了阴极电泳漆。60年代，聚氨酯涂料得到较快的开展，成为最有开展前途的现代涂料品种之一。70年代，一直受到涂装技术限制的粉末涂料得到较大开展。80年代，杜邦公司发现的基团转移聚合方法成为高分子化学和涂料开展的里程碑。开展历程涂料科学开展的特点高分子科学的开展是涂料科学的重要根底，当然涂料不仅需要有聚合物，还需要各种无机和有机颜料以及各种助剂和溶剂的配合有机化学无机化学胶体化学外表物理 流变学 颜色学 光学 ……涂料科学高分子科学3.涂料的功能一、涂料最重要的功能是装饰。城市市容、家庭环境、交通工具、家用电器都离不开涂料，它对美化生活环境，提高人们物质生活与精神生活有不可估量的作用。3.涂料的功能二、保护功能。涂料可在被涂物〔如金属、塑料、木材、混凝土等〕面上形成结实附着的连续薄膜，使之免受各种腐蚀介质的侵蚀，也能使涂漆物体外表减少或免受机械损伤和日晒雨淋而带来的腐蚀，从而延长其使用寿命。三、标志。交通道路上的交通标志，公用设施标识，广告标志，工厂中的各种设备的区分，电子工业中常用涂料的颜色来区分其性能。温致变色、光致变色涂料的警视作用。四、特殊功能。电子工业中的导电、导磁涂料；航空航天工业中的烧蚀涂料、温控涂料；军事上的伪装与隐形涂料等。3.涂料的功能4.涂料的根本组成成膜物涂料的组成颜

料溶

剂是最主要的成分，决定涂料的性能。无机或有机粉末，主要起遮盖和赋色作用，此外还有增强，改善流动性能降低本钱的作用。为能溶解成膜物的易挥发有机液体，可改善涂料的可涂布性，对涂膜的

性质影响不大。助

剂

催干剂、抗沉降剂、防腐剂、防结皮

剂、流平剂等。油脂成膜物

天然树脂

合成树脂无机成膜物植物油如桐油松香及其衍生物

纤维素衍生物

氯化天然橡胶低分子化合物化学加工物原硅酸乙酯和碱性硅酸盐4.涂料的根本组成白色颜料：钛白、锌钡白〔立德粉〕、氧化锌黑色颜料：炭黑、氧化铁黑

彩色颜料：无机和有机彩色颜料金属颜料：银粉〔铝粉〕、金粉〔铜锌合金粉〕体质颜料：填料防锈颜料颜料的种类4.涂料的根本组成5

.涂料的分类涂料 在成膜过程中伴有化学反响，一般形成网状交联构造， 相当于热固性聚合物。气干型在常温下可交联固化， 如醇酸树脂；烘烤型需在高温下完成反响，如氨基漆。非转换型挥发型涂料 成膜过程中聚合物未发生任何化学反响，仅仅是溶剂挥 发，成膜物为热塑性聚合物。

一、按成膜物分类 转换型或反响型涂料5

.涂料的分类较高〔50%－70%〕烃类，价格廉价条件比较严格，可能要求特殊条件和催化剂，可气干或烘干漆膜不再可溶，修补困难，不需抛光就可得到高光泽的漆面1低〔20%－30%〕酯类、酮类，价格较贵可自然枯燥，也可在高温下进展，条件要求不严对溶剂敏感，可重新溶解，损坏后易于修复，需用抛光的方法才能取得高光泽2－3在图刷粘度下的固体含量〔包括颜料〕主要溶剂漆干的条件漆膜的性质单位面积的漆膜需用量比较热固性热塑性性质两类涂料的比较序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

涂料类别油脂漆天然树脂漆酚醛树脂漆沥青漆醇酸树脂漆氨基树脂硝基漆纤维素漆过氯乙烯漆乙烯树脂漆丙烯酸树脂漆聚酯树脂漆环氧树脂漆聚氨酯漆元素无机漆橡胶漆其它漆类

主

要

成

膜

物天然植物油、鱼油、合成油松香及其衍生物、虫胶、乳酪素、动物胶、大漆及其衍生物酚醛树脂、改性酚醛树脂、甲苯树脂天然沥青、煤焦沥青、石油沥青醇酸树脂及改性醇酸树脂脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂硝基纤维素、改性硝基纤维素苄基纤维、乙基纤维、羟甲基纤维、乙酸纤维、乙酸丁酯纤维过氯乙烯树脂氯乙烯共聚树脂、含氯树脂、氯化聚丙烯、石油树脂等丙烯酸树脂不饱和聚酯、聚酯环氧树脂、改性环氧树脂聚氨酯有机硅、有机氟树脂天然橡胶及其衍生物聚酰亚胺树脂、无机高分子材料等5

.涂料的分类二、按溶剂分类

有溶剂涂料

涂

料

水性涂料

溶剂型涂料高固体份涂料

粉末涂料无溶剂涂料

光敏涂料

干性油5

.涂料的分类

三、按颜料分类

可分为无颜料的清漆和加颜料的色漆

四、按用途分类

涂料建筑涂料汽车涂料卷材涂料罐头涂料塑料涂料纸张涂料油墨5

.涂料的分类五、按施工顺序分类可分为面漆和底漆。底漆又分为封闭底漆，腻子或填孔剂，头道底漆，二道底漆。封闭底漆，是一层薄膜，用于防止涂层与底材间物质的渗透。腻子或填孔剂，是一种高颜料含量的涂覆物质，用于填平和嵌补被涂物说明的凹孔及较深的不平处，以便使物体在涂下一道漆时有一个平整的外表。头道底漆，指直接涂在底材的涂料，它可以增加面漆对底材的黏附力，提供适当的弹性。二道底漆，它的颜料组分含量很高，容易打磨，可增加涂膜厚度，为施工提供光滑平整的外表。5

.涂料的分类举例使用前腻子底漆面漆使用后按涂料的形态分类固态涂料，即粉末涂料液态涂料：溶剂型涂料、水溶性涂料、水乳型涂料按涂料的光泽分类高光型或有光型涂料、丝光型或半定型涂料、无光型或亚光型涂料按涂刷部位分类内墙涂料、外墙涂料、地坪涂料、屋顶涂料、顶棚涂料等六、其它的分类方法5

.涂料的分类按涂料涂层状态分类平涂涂料、砂壁状涂料、含石英砂的装饰涂料、仿石涂料按涂料的特殊性能分类建筑涂料、防腐涂料、汽车涂料、防露涂料、防锈涂料、防水涂料、保湿涂料、弹性涂料等6

.涂料面临的挑战一、污染问题

溶剂的污染大局部涂料都含有大量的溶剂，溶剂的挥发污染了大气，尤其是热塑性油漆。如水性涂料中使用的乙二醇醚和醚酯类溶剂是致癌物。

重金属的污染含铅颜料中铅的污染，乳胶漆中常用的有机汞。开展无毒低污染的涂料是涂料研究的首要任务，高固体份涂料、水性涂料、无溶剂涂料〔粉末涂料和光固化涂料〕的研究成为前沿课题6

.涂料面临的挑战二、涂料性能要求高如石油工业中海上石油平台和油田管道的重防腐涂料；各种表面能很低的塑料用涂料，烟囱衬里用的耐高温涂料；微电子工业中用的耐高温、导热性好但绝缘的封装材料等等。三、能耗问题由于很多高性能的涂料经常需要高温烘烤，能量消耗大，为了节约能量，在保证质量的前提下，降低烘烤温度或缩短烘烤时间，即到达“低温快干〞，也是涂料开展的一个方向。环保涂料4E原那么：“Economy〞,“Efficiency〞,“Environment〞,“Energyconservation〞.7

.涂料研究的特点一、实用性：涂料必须具备一些最根本的要求，比方成膜性、必需的物理和化学性能，因此在研究课题开场的时候就已经有明确的边界条件，且要求用多因子的统计的实验方法，最终效果那么应由实用效果来判断。二、参与的部门广：除了高等院校，科研院所进展涂料的研究，很多涂料公司和其他部门都在从事涂料研究。三、多学科穿插性：涂料科学建立在多学科开展的根底上，与这些学科相互关联，特别是新涂料产品的研发一般都是穿插性的研究，涉及面很广，一方面增加了难度，另一方面，其他学科的研究进展也能促进涂料科学的快速开展。四、组合配方研究：涂料研究中最大量的工作是配方研究，需要采用类似于组合化学的研究方法，在短时间内从大量样品中优化出满意的配方。第二章漆膜的形成及有关的根本性质2.1固态漆膜的性质物质形态的定义

物质的形态取决于外界对它的刺激时间t液

态固

态t

t

0涂料的作用在于能在物质的外表形成一层坚韧的固体薄膜具有明显结晶作用的物质作为成膜物一般不适宜的原因在于：

漆膜会失去透明性，晶区和无定形区的折射率不同。

明显结晶作用会使聚合物的软化温度提高，软化范围变窄。而在一个较大温度范围内逐渐软化的性质能使漆膜易流平而不会产生流挂。

明显结晶作用会使聚合物不溶于一般溶剂，只用极强的溶剂才有可能使结晶性显著的聚合物溶解2.1固态漆膜的性质2.2流动与黏度流动性能的控制是涂料的生产到施工的每个阶段都至关重要。流动是由不同类型的外力引起的，有剪切作用，也有拉伸作用。但对涂料而言，以剪切流动为最重要。用直观的字眼来描述一个液体的粘性，如稠的、粘的、流动缓慢的、或稀的、水似的。对技术工作者来说，必须更深入地研究涂料的流动性并将涂料的流变学能置于一种更合理的和可计量的根底上。黏度？2.2流动与黏度黏度的根本概念：涂料的流变性能涂料的流动速度涂料的黏度(黏度是抵抗流动性的一种度量,分子间摩擦)。

剪切速率：D=du/dx(cm*s-1/cm=s-1)---速度梯度剪切力：=F/A(N/m2=Pa)---单位面积的受力黏度：=/D(Pa/s-1=Pa*s )2.2流动与黏度常用物质粘度差异：水 0.001Pa*s液体涂料〔用于刷涂〕0.10.3Pa*s触干漆膜 103Pa*s实干漆膜 108Pa*s玻璃 1012Pa*s肉眼可分辨范围内 水 0.001Pa*s 亚麻仁油 0.050Pa*s 蓖麻籽油 1.0Pa*s

2.2流动与黏度液体流动的类型2.2流动与黏度聚合物溶液粘度的几种表示方法：Specific

viscosity

增比粘度 Relativeviscosity粘度比〔相对粘度〕 Intrinsicviscosity极限粘数〔特性粘度〕 对数粘数〔比浓对数粘度〕 粘数〔比浓粘度〕2.2流动与黏度分子量的表示方法数均分子量Number-averagemolecularweight重均分子量

Weight-averagemolecularweightZ均分子量Z-averagemolecularweight黏均分子量Viscosity-averagemolecularweightSchematic

of

a

simple

molecular

weightdistribution,

showing

the

various

averages分子量分布宽度2.2流动与黏度Molecular

weight

distribution

widthNumber-averagedistributionwidthWeight-averagedistributionwidth高分子分子量的多分散性PolydispersityPolydispersity

index2.2流动与黏度MethodPolydispersityStereospecificityNaturalProteins1.0PerfectAnionicPolymerization1.02-1.5NoneChainPolymerization1.5-3NoneStepPolymerization2.0-4NoneZiegler-Natta2-40HighCationicBroadNone2.2流动与黏度聚合物溶液的粘度与分子量粘度〔稀溶液〕的物理意义:单个聚合物分子在溶液中所占的体积的大小(ml/g)，因此可用来反响聚合物分子量的大小。对于同一聚合物，在不同溶剂中由于伸展情况不同，其[]值是不同的。稀溶液中：在良溶剂中[]值较大，因链伸展良好；在不良溶剂中[]值较小，因链是卷曲的。一般情况下: []=KM〔与分子量关系〕良溶剂：在0.71之间K值较小不良溶剂：在0.50.7之间K值较大Mark-Houwink方程2.2流动与黏度Dilute

Solution

and

Concentrated

Solution

稀溶液和浓溶液

Dilute

solution

Theoretical

studyChain

conformation

Molecular

weight

Radius

of

gyrationConcentrated

solution

Application

Adhesives

Coating

Plasticized

plasticsSemi-dilute

solution

~2%聚合物浓溶液的粘度2.2流动与黏度聚合物稀溶液的粘度在良溶剂中要比在不良溶液中高，而浓溶液那么相反。稀溶液中，聚合物线团彼此别离。浓度增大线团相互接近，发生重叠，相互作用。浓度更高时便会互相缠绕，溶液的热力学性质和分子尺寸都会发生变化。临界浓度

溶剂良溶剂不良溶剂

溶剂分子和聚合物链段的吸引力大于聚合物链段间的吸引力；

溶剂分子和聚合物链段的吸引力小于聚合物链段间的吸引力；

溶剂分子和聚合物链段的吸引力等于聚合物链段间的吸引力。涂料的黏度：清漆的黏度-------聚合物溶液的黏度；色漆的黏度-------聚合物溶液奉献的黏度〔外相黏度〕与颜料所奉献的黏度〔内相黏度〕所组成的。：2.2流动与黏度7555保光性分子量7000090000应用粘度下具有最高的固体份漆膜具有最好的保光性低分子量的聚合物高分子量的聚合物聚合物的分子量分布太宽往往不能用于涂料分子量与分子量分布对于涂料性能的影响直接影响涂料配方的设计2.2流动与黏度聚甲基丙烯酸甲酯为主

体的丙烯酸热塑性涂料2.3无定型聚合物的玻璃化转变比容比容Tm温度TTg温度T晶体的温度与比容的关系无定形聚合物的温度与比容的关系聚合物的Tg不仅对了解聚合物的力学性能非常重要，而且对于了解涂料中有关粘度行为也十分重要2.3无定型聚合物的玻璃化转变

涂料中漆膜触干、实干既是粘度大小的反映，也是自由体积大小的一种反映，因而也和T－Tg有关，它们的对应关系如下：触干实干玻璃态

T－Tg

55

C

T－Tg

25

CT－Tg

0

C在涂装过程中，涂装温度〔如室温〕是不变的，因此从液态油漆变为坚韧固体过程中，涂料的玻璃化温度是不断增加的。2.4膜的形成聚合物的分子量较高才能表现出较好的物理性质，但分子量高，

Tg也高，为了使它们可以涂布，必须用足够的溶剂将体系的玻璃化温度降低，使T－Tg的数值大到足够使溶液可以流动和涂布。当溶液在室温下接近0.1Pas左右时可进展涂布。涂布后溶剂挥发，于是形成固体薄膜。1、溶剂挥发成膜方式溶剂挥发过快的后果浓度很快升高，外表的涂料可因粘度过高失去流动性，结果漆膜不平。溶剂蒸发时失热过多，外表温度有可能降至雾点，会使水凝结在膜中导致漆膜失去透明性而发白或使漆膜强度下降。2.4膜的形成

2、热熔成膜方式 为了使聚合物成膜，除了加溶剂降低体系的Tg外，也可用升高温度的 方法来增加T－Tg，使聚合物到达可流动的程度，即加热使聚合物熔 融。流动的聚合物在基材外表成膜后予以冷却，便可得到固体漆膜。

涂在牛奶纸瓶上聚乙烯的成膜聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯酸酯等可塑性聚合物都可被粉碎成粉 末，然后用静电或热的方法将其附在基材外表上，并加热至熔融 温度以上，熔融的聚合物熔体流平后，冷却即得固体漆膜。2.4膜的形成3、化学成膜方式化学成膜是指先将可溶〔或可熔〕的低分子量的聚合物涂覆在基材外表以后，在加温或其它条件下，分子间发生反响而使分子量进一步增加或发生交联而成坚韧薄膜的过程。这种成膜方式是热固性涂料包括光敏涂料、粉末涂料、电泳漆等的共同成膜方式。

干性油和醇酸树脂通过和氧气的作用成膜氨基树脂与含羟基的聚酯等通过醚交换反响成膜环氧树脂与多元胺交联成膜多异氰酸酯与含羟基低聚物间反响生成聚氨酯成膜光敏涂料通过自由基聚合或阳离子聚合成膜2.4膜的形成

4、乳胶成膜方式 乳胶在涂布后，乳胶粒子仍可以布朗运动形式自由运动。水分蒸发后， 它们的运动逐渐受到限制，最终到达乳胶粒子相互靠近成严密的堆积。 由于乳胶粒子外表双电层的保护，乳胶中的聚合物之间不能直接接触， 但此时乳胶粒子之间可形成曲率半径很小的空隙，相当于很小的“毛细 管〞，毛细管中为水所充满。 由水的外表张力引起的毛细管力可对乳胶粒子施加很大的压力，压力的大小 可由Laplace公式估计：为外表张力，r1和r2分别为曲面的主曲率半径水分进一步挥发，外表压力随之不断增加最终导致抑制双电层的阻力，使乳胶内的聚合物间直接接触。聚合物间的接触又形成了聚合物－水的界面，界面张力引起新的压力。综合的压力使聚合物粒子变形并导致膜的形成。压力的大小和粒子的大小有关，粒子越小，压力越大。2.4膜的形成影响成膜的其它因素：乳胶粒子本身的性质。要求乳胶粒子有较低的Tg。聚氯乙烯乳胶在室温下便不能成膜，必须采用加热或者参加增塑剂使乳胶的Tg使最低成膜温度降至室温。2.5漆膜的强度典型的应力应变曲线Typicalstress-straincurve

b

y0YBY:

yield

point

屈服点

y:

yield

strength

屈服强度

y:

elongation

at

yield

屈服伸长率

y

bB:

break

point

断裂点

b:

break

strength

断裂强度

y:

elongation

at

break

断裂伸长率Tensile

strength

拉伸强度

t

y,

b

Young's

Modulus杨氏模量

E

tan

Fracture

energy

断裂能:

OYB面积2.5漆膜的强度I

Elastic

deformation

普弹形变

键长键角运动，可回复链段沿外力方向取向加热至Tg以上可恢复III

Viscous

flow

粘流形变

整链相互滑移或断链不可回复

b

y0YBIIIIIIII

Forced

rubber-likedeformation

强迫高弹形变拉伸过程中高分子链的运动2.5漆膜的强度应力-应变曲线的类型序号12345类型硬而脆硬而强强而韧软而韧软而弱曲线模量高高高低低拉伸强度中高高中低断裂伸长率小中大很大中断裂能小中大大小实例PSPMMA酚醛树脂硬PVCASPCABSHDPE硫化橡胶软PVC未硫化橡胶齐聚物软~硬：模量强~弱：拉伸强度韧~脆：断裂能2.5漆膜的强度漆膜的展性用于卷钢，罐头等涂料在金属外表成膜后要经受加工成形时的各种考验，要求漆膜在加工成形时，即使受到很大的形变，不至断裂，也不至过分的减薄。 理想的情况是漆膜处于玻璃态，即处于脆折温度Tb以上和玻璃温度Tg以下。此时漆膜在外力作用下有相当大的伸长(强迫高弹形变)，而且这种形变可保存下来，即漆膜有一定的展性，漆膜表现出硬和韧的性质。因此选择涂料的成膜物时，不仅要注意其Tg而且要注意Tb，通常将Tg和Tb之差除以Tg所得之值q作为展性上下的衡量。2.5漆膜的强度聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚苯乙烯(PS)玻璃化温度很接近，但PMMA比PS具有更好的加工性质，其原因在于PMMA的Tb远低于PS的Tb。在Tb和Tg之间的聚合物分子虽然不能有链段的自由运动，但它们的基团仍可进展转动，PS上的苯基转动困难，而PMMA的酯基转动比较容易，因此PS比PMMA表现得更为脆性。2.5漆膜的强度木器对涂料的要求是多方面的，但很重要的是其伸长与复原性质，漆膜必须能随木器的吸水膨胀而伸长，又能随木器的枯燥收缩而复原。如果漆膜处于Tg以上的高弹态，可有很高的伸长率，由于形变发生在链段可以自由运动的情况下、撤除外力，特别是有反向收缩作用时，形变易于恢复．另一方面，当木器膨胀引起的漆膜形变被长期保持时，由于力学松弛，应力可逐渐减小。木器的漆膜最好是处于高弹性，特别是Tg转变区附近，因此一般木器漆膜的Tg应低于室温。漆膜的耐磨性2.5漆膜的强度

涂料的耐磨性和漆料的磨擦系数、脆性、弹性有关。实验结果证实，耐磨性和断裂功有密切关系，断裂功可以由应力－应变曲线所包围的面积来衡量。涂料中以聚氨酯涂料的耐磨性为最好，这可能是因为聚氨酯分子间可形成氢键的缘故。耐磨性也和摩擦系数大小有关，涂料中参加石蜡或含氟外表活性剂可以降低外表张力，从而降低摩擦系数，增加耐摩擦性。涂料中大颗粒的惰性颜料粒子也可增加耐摩擦性，是因为减少了漆膜的接触而积，从而减少了外表与外表间力的传递。2.5漆膜的强度漆膜强度的影响因素1、聚合物分子构造氢键刚性分子量交联拉伸强度2、缺陷与应力集中2.5漆膜的强度如果材料中存在缺陷，受力时材料内部的应力平均分布的状态将发生变化，使缺陷附近局部的应力急剧增加，远远超过应力平均值，这种现象称为应力集中。缺陷包括裂纹、空隙、缺口、银纹和杂质。

颜料分散过程不理想

颜料体积浓度PVC超过CPVC

溶剂挥发时产生的气泡

成膜时体积的收缩导致的内应力引起的细小的银纹或裂缝3、形态的影响2.5漆膜的强度聚合物的强度和聚合物的形态有很大的关系，聚合物形态往往可以影响裂缝开展的速度。例如，氯乙烯－乙酸乙烯共聚物用纯甲基异丁酮(MIBK)为溶剂所得的薄膜其断裂伸长很低，脆性很大．MIBK是氯乙烯－乙酸乙烯共聚物的良溶剂，当在MIBK中混人少量不良溶剂[如甲氧基丁醇(MOB)]后，所得薄膜的断裂伸长明显增加，其原因在于有适量的不良溶剂时，所得油膜中可形成大量极细小的空隙，这种空隙可以控制住裂缝开展的速度，减缓了应力集中强度。涂料也可用类似的方法形成增韧的薄膜，例如利用核壳构造的乳胶，使可得到连续相为硬而强的聚合物，分散相为软而韧的聚合物的构造．参加颜料也是形成多相体系的手段，它可提供大量使单个银纹发生分枝的位置。也可使银纹的开展方向偏转，从而提高漆膜的强度．另一方面，在无定形漆膜中的微观多相性也可使漆膜的韧性增加。用接技、嵌段共聚合，或者用共混方法可以得到具有微观多相性的材料。2.5漆膜的强度漆膜的附着力2.5漆膜的强度漆膜与基材之间可通过机械结合，物理吸附，形成氢键和化学键，互相扩散等作用接合在一起，由于这些作用产生的粘附力，决定了漆膜与基材间的附着力。1、机械结合力任何基材的外表都不可能是光滑的，即使用肉眼看起来光滑，在显微镜下也是十分粗糙的，有的外表如木材、纸张、水泥，以及涂有底漆的外表(PVCCPVC)还是多孔的，涂料可渗透到这些凹穴或孔隙中去，固化之后就象有许多小钩子和楔子把漆膜与基材连结在一起.2、吸附作用从分子水平上看，漆膜和基材之间都存在着原子、分子之间的作用力，这种作用力包括化学键、氢键和范德华力。两个外表之间仅通过范德华力结合，实际便是物理吸附作用，这种作用很容易为空气中的水气所取代。因此为了使漆膜与基材间有强的结合力，仅靠物理吸附作用是不够的。2.5漆膜的强度2.5漆膜的强度3、化学键结合聚合物上的活性基团也可以和金属发生化学反响、如酚醛树脂便可在较高温度下与铝、不绣钢等发生化学作用，环氧树脂也可和铝外表发生一定的化学作用。化学键(包括氢键)的强度要比范德华力强的多，因此如果涂料和基材之间能形成氢键或化学健，附着力要强得多。如果聚合物上带有氨基、羟基和羧基时，因易与基材外表氧原子或氢氧基团等发生氢键作用，因而会有较强的附着力。2.5漆膜的强度4、扩散作用涂料中的成膜物为聚合物链状分子，如果基材也为高分子材料，在一定条件下由于分子或链段的布朗运动，涂料中的分子和基材的分子可相互扩散，相互扩散的实质是在介面中互溶的过程，最终可导致界面消失。2.5漆膜的强度5、静电作用当涂料与基材的亲和力不同时，便可互为电子的给体和受体，形成双电层、产生静电作用力。例如，当金属和有机漆膜接触时，金属对电子亲和力低，容易失去电子，而有机漆膜对电子亲和力高，容易得到电子、故电子可从金属移向漆膜，使界面产生接触电势，并形成双电层产生静电引力。影响漆膜附着力