涂料在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)了極其重要的地位。涂層、上漆主要在基材表面起到裝飾、保護(hù)和標(biāo)志作用。

涂層附著性能是涂膜性能的重要指標(biāo)之一,涂層附著力差會導(dǎo)致漆膜脫落、開裂，進(jìn)而無法使用。因此，保證漆膜與基材有良好的附著力是涂裝工藝中的重要一環(huán)。但是，涂料和漆膜要充分發(fā)揮以上作用的前提是涂層和漆膜與依附的基材之間有良好的界面結(jié)合力。一般用附著力的大小來衡量這種結(jié)合力的好壞。

涂層的附著力是指涂層與基材間通過物理、化學(xué)、機(jī)械作用等方式相互粘結(jié)在一起的能力，直觀地說，就是涂層從基材上被去除掉需要的力。涂層越難從基材上去掉，說明涂層在此種基材上的附著力越好，涂層實用性和耐久性越強(qiáng)，相應(yīng)的作用就能更好地發(fā)揮。如果涂層很容易就從基材上脫落，就起不到作用，反而還會加速材料的老化、腐蝕與磨損。

涂層的附著性影響因素

基材表面粗糙度

基材的表面粗糙度是影響基材與涂料附著力的一個重要因素。一般來說，表面粗糙度越大，涂料與基材的附著力越強(qiáng)。但粗糙度不宜過大，因為涂料與基材界面易形成缺陷，會導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力集中而發(fā)生失效。

適當(dāng)增加基材表面粗糙度，能增加涂層與基材的接觸面積，一方面增加了涂層與基材的機(jī)械附著點，在一定程度上也增加了涂層與基材間的物理吸附(范德華力)、化學(xué)吸附作用力。

等離子處理是改變固體表面微觀結(jié)構(gòu)粗糙度一種重要方法，等離子體的刻蝕作用會在材料表面形成大量微米級溝壑，提高表面粗糙度，粗糙的表面輪廓可以使涂料與基材接觸面積顯著增加，有利于涂料和基材 界面形成更多的機(jī)械互鎖。等離子處理前后表面粗糙度變化如下圖1所示：

圖1：未經(jīng)等離子體處理時， 表面較為光滑，經(jīng)等離子體處理后，表面產(chǎn)生較多溝壑，粗糙度變大

基材表面潤濕狀況

涂料在基材上附著的必要條件是其在固體表面的潤濕和鋪展。涂料的表面張力越低，基材的表面張力越高，涂料對基材的潤濕性越好，且涂料的表面張力必須盡可能低于基材的表面張力。

要使涂料潤濕基材，則接觸角越小越好，故涂料的表面張力應(yīng)大大低于基材的表面張力。尤其是表面吸附有機(jī)物后，材料表面張力大大降低，造成潤濕困難。因此，在涂覆前都要進(jìn)行表面處理，以提高基材表面張力，有利于涂層在基材上潤濕。

當(dāng)使用等離子體處理某些聚合物材料（如聚乙烯、聚丙烯）時，高能的等離子體會使聚合物分子發(fā)生斷裂、氧化或交聯(lián)等反應(yīng)，改善材料表面潤濕性能。等離子處理前后表面接觸角變化如下圖2所示：

圖2：水在未經(jīng)處理的處理表面上自然呈珠狀，但在右圖的等離子體處理和活化表面上擴(kuò)散（接觸角較低）

基材表面活化狀態(tài)

對于塑料等高分子材料，大多數(shù)基材都是低表面能的，表面張力低，表面很少有可參與反應(yīng)的活性基團(tuán)。通過對這類材料的表面活化來提高附著力顯得尤為重要。

等離子處理能夠?qū)w表面引入親水性基團(tuán)，如羧基-COOH、羥基-OH等極性基團(tuán)，增加基體表面的活性。產(chǎn)生的極性官能團(tuán)與基底活性基團(tuán)進(jìn)行化學(xué)鍵合，形成共價鍵，使得涂層和基材形成很好的附著力。等離子處理前后表面極性基團(tuán)變化如下圖3所示：

圖3：經(jīng)等離子體處理后， C-C 基團(tuán)明顯降低， C-O 基團(tuán)、 C=O 基團(tuán)增加，表明等離子體中活性粒子與材料基體相互作用之后，在材料表面引入了較多含氧基團(tuán)， 使材料表面與涂料之間形成化學(xué)鍵合。