在塗佈工藝中,基材的表面特性扮演著關鍵角色。基材的表面能、粗糙度、異物污染及表面官能基等因素,不僅影響塗佈的均勻性,也直接關係到塗層的附著力與品質。不同類型的基材因其本質差異,在塗佈時有不同的挑戰與需求。
塗佈時基材的特性主要分為四個方向:表面能(潤濕性)與表面粗糙度,表面異物、污染、靜電,以及表面官能基(與黏著相關)。
在塗佈方面,有機基材(聚合物基材)表面能較低,不易潤濕,因此塗佈較困難;無機基材表面能較高,易於潤濕且塗佈順暢。
基材的表面形狀也會影響塗佈,基材的表面粗糙度各不相同,常見情況如下:
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表面粗糙度小:多為聚合物基材、玻璃基材、電子材料基板等。
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表面粗糙度大:紙基材、布基材等。
根據基材特性,尤其是金屬基材,常需調整表面粗糙度,以提升塗佈層與基材間的黏著性。在相同表面條件下,表面粗糙度略高者黏著性較佳,原因是接觸面積增加以及潤濕性提升。
關於基材表面的官能基,有機基材可分為以下三類:
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不具官能基者,如PE、PP、PET等,此類材料通常潤濕性差,難以形成黏著。
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具羥基、羧基者,如壓克力系聚合物等,潤濕性優於前者。
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含環氧基、異氰酸酯基者,具備此類活性官能基的基材較少見。
無機基材的官能基則主要含有羥基者,例如金屬、玻璃等多數無機基材,通常無機基材僅含羥基,不具其他官能基。