涂装工艺机理：保护和装饰制品的连续涂层

涂料可用于涂装金属、木材、水泥、塑料等各种材料制作的制品。它是利用各种涂装工艺，被均匀地涂装于制品表面，经干燥（或固化）后形成连续固态的涂层对制品起到保护、装饰作用的。在此过程中包含着复杂的涂装机理，包括涂料润湿、铺展、附着、蚀变、固化等物理和化学反应。不同材料的涂装机理和复杂程度不等，其中塑料制品的涂装机理较为复杂，现举例对其进行简单介绍。

1.润湿与表面张力

从物理学中知悉，当液滴在平滑的固体表面上时，如果固态表面的表面张力（表面能）大于液体的表面张力，则液滴就能润湿固体表面，且能沿接触界面铺展。涂装工艺首先利用这种机理，选用表面张力高的表面材料和表面张力低、且相匹配的涂料进行涂装，这就具备了涂料润湿和铺展的基本条件。

2.附着与粘合。

涂层必须牢固地附着于涂刷表面，且满足各种使用性能要求。塑料制品涂料是利用表面材料（简称底材）和涂料之间多种附着力的作用而实现附着和粘合的。

首先，选用表面活性强（极性表面）的底材涂刷溶解度参数相近的涂料时，在接触界面会生成互溶的过渡区，底材和涂料可能发生化学反应产生化学键结合、氢键结合和配位键结合，从而产生了附着力和牢固的粘合。

其次，底材和涂料之间还存在分子之间的引力（又称范德华力），尽管键能比化学键低，但只要涂料在固化前完全浸润底材表面，则固化后这种引力足以使涂料密切接触底材达到最佳的附着力。(www.xing528.com)

此外，还有多种提高附着性的力，如底材与涂料的互溶扩散渗透作用；含线型烷烃基分子或长链的高分子会伸入相邻聚合物的分子结构中或晶格内发生锚固作用等。分子的极性、制品内应力迁移于涂层中、底材表面粗糙度大等各种条件也都可致使其产生附着力。

3.流平及触变

任何涂装工艺都需要涂料具有相适应的流平性和触变性，即选用适当粘度的涂料适应该涂装工艺的要求。

多数低浓度涂料为牛顿流体，当剪切速度增加时其粘度下降，使其易于涂覆，只要在适当的涂刷力下就能铺展流动（使涂料流动的最小值称为致流力值），且不流淌并对在涂料开始时有些表面凹凸不平的涂层在以后的干燥或固化过程中具有填补流成均匀而光滑涂膜的性能（称为流平性）。与此同时，涂料应具有足够的表面张力克服粘度阻力，使涂料在固化前能自动地流平匀化消除涂刷过程中残留的各种涂刷痕迹。而且当停止涂刷时经一定时间后粘度会自动增大，涂层待干燥或固化后即可形成光滑光泽的涂层，这种粘度变化的现象即称为触变性。

4.干燥与固化

多数涂料是由溶剂、各种固化剂或两组分固化反应树脂组成的，当涂装结束后都必须在一定的干燥或固化工艺条件下去除溶剂进行干燥处理，或进行常温或加热固化处理，使涂层成为密实具有装饰和保护功能的牢固附着底材的涂膜。