不同類型的添加劑對有機(jī)涂料與鎂合金表面結(jié)合力的影響存在差異,以下是一些常見添加劑及其作用機(jī)制:
偶聯(lián)劑
:分子中含有兩種不同性質(zhì)的基團(tuán),一端能與鎂合金表面的羥基等基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成化學(xué)鍵;另一端能與有機(jī)涂料中的樹脂分子發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng),從而在鎂合金表面和涂料之間起到橋梁作用,顯著提高結(jié)合力。例如,γ - 氨丙基三乙氧基硅烷能通過其氨基與涂料樹脂中的羧基、羥基等反應(yīng),同時(shí)乙氧基水解后與鎂合金表面的羥基縮合,增強(qiáng)結(jié)合力。
鈦酸酯偶聯(lián)劑:可與鎂合金表面的活性基團(tuán)反應(yīng),同時(shí)其長鏈有機(jī)基團(tuán)能與有機(jī)涂料中的樹脂分子相互纏繞,提高涂料對鎂合金表面的潤濕性和附著力。例如,異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯能改善涂料在鎂合金表面的鋪展性,使涂料與鎂合金表面結(jié)合得更緊密。
表面活性劑
陰離子表面活性劑:能降低涂料的表面張力,提高涂料對鎂合金表面的潤濕性,使涂料更好地鋪展在鎂合金表面,增加涂料與鎂合金的接觸面積,從而提高結(jié)合力。但如果添加量過多,可能會(huì)在鎂合金表面形成定向排列的分子層,阻礙涂料與鎂合金表面的直接結(jié)合,導(dǎo)致結(jié)合力下降。
陽離子表面活性劑:除了降低表面張力外,還可能與鎂合金表面的負(fù)電荷基團(tuán)發(fā)生靜電吸引作用,有助于涂料在鎂合金表面的吸附和附著。然而,陽離子表面活性劑可能會(huì)與涂料中的某些成分發(fā)生反應(yīng),影響涂料的穩(wěn)定性和固化性能,進(jìn)而對結(jié)合力產(chǎn)生不利影響。
非離子表面活性劑:能有效改善涂料的潤濕性和流平性,使涂料在鎂合金表面形成均勻的涂層。它不會(huì)與涂料中的成分發(fā)生離子反應(yīng),對涂料的穩(wěn)定性影響較小。但過量使用可能會(huì)降低涂料的內(nèi)聚力,影響涂層的機(jī)械性能,間接影響結(jié)合力。
增塑劑:主要作用是增加涂料樹脂的柔韌性和可塑性,降低樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,使涂料在固化后能更好地適應(yīng)鎂合金的變形和熱脹冷縮。適量的增塑劑可以提高涂料與鎂合金表面的結(jié)合力,因?yàn)樗苁雇苛戏肿痈玫嘏c鎂合金表面貼合,減少因應(yīng)力集中導(dǎo)致的涂層開裂和脫落。但增塑劑添加過多會(huì)使涂料的硬度和強(qiáng)度降低,導(dǎo)致涂層容易被磨損或刮傷,從而降低結(jié)合力。
填料
無機(jī)填料:如碳酸鈣、等,可提高涂料的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。一些無機(jī)填料還能與鎂合金表面發(fā)生物理吸附或化學(xué)反應(yīng),增加涂料與鎂合金表面的結(jié)合點(diǎn)。例如,粒子能與鎂合金表面的羥基形成氫鍵,提高結(jié)合力。但填料的粒徑、形狀和表面性質(zhì)對結(jié)合力有重要影響,粒徑過大或形狀不規(guī)則可能會(huì)導(dǎo)致涂料的流動(dòng)性變差,影響涂層的均勻性,從而降低結(jié)合力。
有機(jī)填料:如碳纖維、玻璃纖維等,可增強(qiáng)涂料的機(jī)械性能。這些有機(jī)填料與涂料樹脂的相容性較好,能在涂料中均勻分散。它們與鎂合金表面的結(jié)合主要通過涂料樹脂作為媒介,纖維表面的活性基團(tuán)與涂料樹脂反應(yīng),進(jìn)而提高整個(gè)涂層與鎂合金表面的結(jié)合力。不過,有機(jī)填料的添加量需要適當(dāng)控制,過多可能會(huì)導(dǎo)致涂料的粘度增加,施工困難,且可能會(huì)降低涂料與鎂合金表面的直接結(jié)合效果。