UV涂料的附著力是涂料與基材之間形成牢固結(jié)合的關(guān)鍵性能，直接影響涂層的耐久性、耐磨性和抗環(huán)境侵蝕能力。其附著力受多重因素影響，可歸納為基材特性、涂料配方、工藝條件及環(huán)境因素四大類。以下是具體分析：

　　一、基材特性：附著力的物理與化學(xué)基礎(chǔ)

　　表面能(達(dá)因值)

　　影響機(jī)制：基材表面能越高，對(duì)UV涂料的潤(rùn)濕性越好，涂料分子更易鋪展形成連續(xù)膜層，從而增強(qiáng)機(jī)械咬合和化學(xué)鍵合。

　　典型案例：

　　金屬(如鋁、鋼)表面能通常較高(40-60 dyn/cm)，UV涂料附著力強(qiáng);

　　塑料(如PP、PE)表面能低(30-35 dyn/cm)，需通過電暈、等離子處理提升達(dá)因值至40 dyn/cm以上。

　　測(cè)試方法：達(dá)因筆法(快速判斷)或接觸角法(精確測(cè)量)。

　　表面粗糙度

　　影響機(jī)制：適當(dāng)粗糙度可增加涂料與基材的接觸面積，通過機(jī)械互鎖提升附著力。但過度粗糙可能導(dǎo)致涂層覆蓋不均。

　　數(shù)據(jù)支撐：砂紙打磨后的金屬表面粗糙度(Ra=0.5-1.0μm)可使UV涂料附著力提升20%-30%。

　　表面清潔度

　　影響機(jī)制：油污、灰塵、氧化層等污染物會(huì)阻礙涂料與基材的直接接觸，形成弱邊界層，導(dǎo)致附著力下降。

　　解決方案：清潔步驟需包括脫脂(堿性清洗劑)、除銹(酸洗)和干燥(熱風(fēng)循環(huán))。

　　基材化學(xué)組成

　　極性基團(tuán)：含羥基(-OH)、羧基(-COOH)等極性基團(tuán)的基材(如玻璃、陶瓷)更易與UV涂料中的極性單體發(fā)生化學(xué)鍵合。

　　非極性材料：如PTFE(聚四氟乙烯)需通過鈉萘處理引入極性基團(tuán)，才能實(shí)現(xiàn)UV涂料附著。

　　二、涂料配方：附著力調(diào)控的核心

　　光引發(fā)劑類型與用量

　　影響機(jī)制：光引發(fā)劑決定UV固化速度和交聯(lián)密度。交聯(lián)不足會(huì)導(dǎo)致涂層內(nèi)聚力弱，附著力下降;過度交聯(lián)則可能因收縮應(yīng)力引發(fā)脫層。

　　優(yōu)化建議：

　　通用型涂料：選用184、1173等自由基引發(fā)劑(用量2%-5%);

　　厚涂層：搭配陽(yáng)離子引發(fā)劑(如二芳基碘鎓鹽)減少收縮應(yīng)力。

　　低聚物(預(yù)聚物)選擇

　　影響機(jī)制：低聚物的官能團(tuán)類型和分子量直接影響涂層柔韌性和附著力。

　　典型選擇：

　　環(huán)氧丙烯酸酯：附著力強(qiáng)，但脆性大;

　　聚氨酯丙烯酸酯：柔韌性好，附著力適中;

　　聚酯丙烯酸酯：成本低，但耐水性較差。

　　活性單體(稀釋劑)

　　影響機(jī)制：?jiǎn)误w不僅調(diào)節(jié)粘度，還參與固化反應(yīng)。單官能團(tuán)單體(如HEMA)提升柔韌性，多官能團(tuán)單體(如TMPTA)增強(qiáng)硬度但可能降低附著力。

　　平衡策略：采用混合單體體系(如HEMA:TMPTA=7:3)，兼顧柔韌性與附著力。

　　助劑添加

　　附著力促進(jìn)劑：如硅烷偶聯(lián)劑(KH-550、KH-560)可在基材表面形成化學(xué)鍵，提升附著力30%-50%。

　　流平劑：減少涂層表面張力梯度，避免縮孔，間接改善附著力。

　　消泡劑：防止氣泡殘留導(dǎo)致附著力薄弱點(diǎn)。

　　三、工藝條件：附著力實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

　　UV固化能量與波長(zhǎng)

　　影響機(jī)制：固化能量不足(如<80 mJ/cm2)會(huì)導(dǎo)致涂層未完全固化，附著力差;能量過高(>500 mJ/cm2)可能引發(fā)基材降解。

　　波長(zhǎng)匹配：需根據(jù)光引發(fā)劑吸收峰選擇光源(如365nm、395nm)。

　　涂層厚度

　　影響機(jī)制：厚涂層(>50μm)易因固化收縮應(yīng)力導(dǎo)致脫層;薄涂層(<10μm)可能覆蓋不全。

　　推薦范圍：15-30μm(根據(jù)基材和涂料類型調(diào)整)。

　　施工方式

　　噴涂：適合復(fù)雜形狀基材，但易產(chǎn)生橘皮;

　　輥涂：涂層均勻，但可能帶入空氣;

　　淋涂：高效且涂層薄，但對(duì)設(shè)備精度要求高。

　　預(yù)處理工藝

　　電暈處理：提升塑料表面能至40 dyn/cm以上;

　　火焰處理：適用于厚壁塑料(如PP、PE);

　　化學(xué)蝕刻：通過酸堿溶液增加金屬表面粗糙度。

　　四、環(huán)境因素：附著力長(zhǎng)期穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)

　　溫度與濕度

　　高溫：加速涂層老化，可能導(dǎo)致附著力下降;

　　高濕：水分子滲透涂層與基材界面，引發(fā)水解反應(yīng)(如酯鍵斷裂)，降低附著力。

　　防護(hù)措施：選用耐濕熱涂料(如含氟樹脂)或增加封閉涂層。

　　紫外線輻射

　　長(zhǎng)期暴露：UV光可能引發(fā)涂層光氧化反應(yīng)，導(dǎo)致黃變和附著力衰退。

　　解決方案：添加UV吸收劑(如苯并三唑)或光穩(wěn)定劑(如HALS)。

　　化學(xué)腐蝕

　　酸堿環(huán)境：腐蝕性介質(zhì)可能破壞涂層與基材的化學(xué)鍵合。

　　案例：汽車涂層需通過鹽霧測(cè)試(500h無腐蝕)驗(yàn)證耐化學(xué)性。

　　五、附著力測(cè)試與評(píng)估方法

　　百格法(ASTM D3359)：

　　用刀片劃出1mm×1mm方格，粘貼膠帶后快速撕下，觀察涂層脫落面積(0級(jí)為最佳，5級(jí)為最差)。

　　劃格法(ISO 2409)：

　　類似百格法，但劃痕間距根據(jù)涂層厚度調(diào)整(如薄涂層用0.5mm間距)。

　　拉拔法(ASTM D4541)：

　　使用拉拔儀測(cè)量涂層從基材剝離所需的力(單位：MPa)，數(shù)值越高附著力越強(qiáng)。

　　濕熱老化測(cè)試(ASTM D870)：

　　將涂層樣品置于85℃、85%RH環(huán)境中168h，測(cè)試后附著力下降率需<20%。

　　六、行業(yè)應(yīng)用案例

　　汽車行業(yè)：

　　寶馬車身涂裝線要求UV中涂附著力達(dá)5B級(jí)(百格測(cè)試)，通過電暈處理提升鋼板達(dá)因值至44 dyn/cm。

　　電子封裝：

　　芯片封裝UV膠需通過-40℃~125℃冷熱循環(huán)測(cè)試，附著力衰減率<15%。

　　包裝印刷：

　　BOPP薄膜經(jīng)電暈處理后達(dá)因值從32提升至38 dyn/cm，UV油墨附著力從3級(jí)提升至5級(jí)。

　　結(jié)論

　　UV涂料附著力是基材特性、涂料配方、工藝條件和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。實(shí)際應(yīng)用中需通過以下策略優(yōu)化附著力：

　　預(yù)處理提升基材表面能;

　　配方設(shè)計(jì)平衡柔韌性與交聯(lián)密度;

　　精確控制固化能量和涂層厚度;

　　針對(duì)環(huán)境挑戰(zhàn)選擇耐候性涂料。

　　對(duì)于高要求場(chǎng)景(如汽車、電子)，建議結(jié)合拉拔法和濕熱老化測(cè)試驗(yàn)證附著力長(zhǎng)期穩(wěn)定性。