什么是附着力?影响附着力的因素有哪些?
胶带为什么粘得住?油漆为什么能附着在金属上?保护膜为什么撕下来刚刚好、不残留?这些问题的答案,都指向一个词——附着力。
附着力听起来简单,其实是决定胶粘、涂层、薄膜产品能不能用的核心指标。搞懂它是什么、受什么影响,才能做好产品设计和质量把控。
一、什么是附着力
附着力,指两种不同材料在接触界面相互结合的牢固程度,也就是一种材料(胶层、涂层、薄膜)抵抗从另一种材料(被粘物、基材)表面分离的能力。
在胶粘、涂层、薄膜行业,附着力直接关系到产品性能:胶带贴不贴得住、涂层会不会起皮脱落、保护膜会不会残胶。附着力不足,产品就报废。

薄膜材料
二、附着的几种机理
材料为什么会粘在一起?工程上通常归结为几种机理,实际附着往往是几种机理共同作用:
机械锚固:胶层渗入基材表面的微小孔隙和凹凸,像钩子一样勾住,机械锁固;
分子间作用:分子间相互作用力(范德华力、氢键等)让两种材料相互吸引;
分子扩散:胶粘剂分子与被粘物分子相互扩散渗透,形成紧密结合;
化学结合:化学键、静电吸引等强结合作用。
三、附着力怎么测
附着力不是一个笼统的“牢固”概念,要通过试验量化。常用的测试方法:
剥离法:胶带、保护膜等,测从基材上剥下来的力(180度剥离、90度剥离);
拉拔法:涂层、镀层、胶层,测从基材上垂直拉下来的力;
拉伸剪切法:胶粘剂粘接强度,测粘接接头拉断的力;
划格法:油漆、涂层划格后看脱落情况,判等级。
剥离、拉拔、拉伸剪切这些力值,都要用拉力机(附着力测试机)来测。

剥离夹具

色漆拉开法附着力
四、影响附着力的因素
(一)表面能
基材表面能高低,直接决定胶层能不能润湿。表面能高的材料(如金属、玻璃)容易粘;表面能低的材料(如聚丙烯、聚乙烯、PTFE)很难粘,要电晕、等离子处理提高表面能。
(二)表面粗糙度
适度的粗糙度能增加机械锚固和接触面积,提高附着力;但太粗糙会形成孔隙、应力集中,反而降低附着。粗化、喷砂、砂纸打磨是常用手段。
(三)表面清洁度
油污、灰尘、水分、脱模剂残留在界面上,会隔断胶层和基材的接触,显著降低附着力。清洁、脱脂是提高附着力的最基础手段。
(四)材料种类与配方
胶粘剂、涂层、薄膜的配方直接影响附着力。极性、柔韧性、交联程度、助剂种类都会影响与基材的结合。不同基材要选匹配的胶种。
(五)温度与环境
温度影响胶层润湿、固化和界面应力。高低温下材料热胀冷缩产生界面应力,附着力会变化。湿度高时水分渗入界面,也容易降低附着力。
(六)厚度与固化条件
涂层、胶层过厚容易内应力大、开裂脱落;固化温度、时间、压力不当,也会影响交联程度和附着。厚度、工艺要按配方要求控制。
(七)老化与应力
紫外线、湿热、盐雾等老化会让界面降解,附着力下降。外部应力、基材变形也会在界面产生剥离应力,加速失效。
五、实用建议
做附着力测试,先明确测什么方法(剥离、拉拔、拉伸剪切),再配对应夹具和传感器,用拉力机量化。
基材预处理(清洁、粗化、表面能处理)是提高附着力的关键第一步,别省。
要根据实际使用环境和老化要求,做高低温、湿热、盐雾下的附着力验证,不能只测常温。
不同基材要选匹配的胶种和工艺,配方、厚度、固化条件都要按推荐参数控制。
附着力是两种材料在界面相互结合的牢固程度,是胶粘、涂层、薄膜产品能不能用的核心指标。它受表面能、表面粗糙度、清洁度、材料配方、温度环境、厚度固化、老化应力等多方面因素影响。通过剥离、拉拔、拉伸剪切等方法用量化测试,控制好基材预处理和工艺参数,才能得到稳定可靠的附着力。
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