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涂装附着力的原理解析

涂装附着力的原理解析
涂装附着力的原理解析

一、附着力理论和机理

当两物体被放在一起达到紧密的界面分子接触,以至生成新的界面层,就生成了附着力。附着力是一种复杂的现象,涉及到“界面”的物理效应和化学反应。

当涂料施工于底材上,并在干燥和固化的过程中附着力就生成了。这些力的大小取决于表面和粘结料(树脂、聚合物、基料)的性质。广义上这些力可分为二类:主价力和次价力(表1)。

表一.键的强度和键能强度

化学键即为主价力,具有比次价力高得多的附着力,次价力(范德华力)基于以氢键为代表的弱得多的物理作用力。这些作用力在具有极性基团(如羧基)的底材上更常见,而在非极性表面如聚乙烯上则较少。

涂料附着力主要是由于底材和涂料通过涂料扩散生成机械连接、静电吸引或化学键合。根据底材表面和所用涂料的物理化学性质的不同,附着可采取上述机理的一种或几种。一些提出的理论讨论如下。

1.机械连接理论

这种涂层作用机制适用于当涂料施工于含有孔、洞、裂隙或空穴的底材上时,涂料能够渗透进去。在这种情况下,涂料的作用很象木材拼合时的钉子,起机械铆定作用。当底材有凹槽并填满固化的涂料时,由于机械作用,去掉涂层更加困难,这与把两块榫结的木块拼在一起类似。对各种表面的仪器分析和绘图(外形图)表明,涂料确实可渗透到复杂“隧道”形状的凹槽或裂纹中,在固化硬化时,可提供机械附着。各种涂料对老的或已风化的涂层的附着,以及对喷砂底材的附着就属于这种机理。磷酸锌或铁与涂料具有较大的接触面积,因而能提高附着和耐蚀性。

表面的粗糙程度影响涂料和底材的界面面积。因为去除涂层所需的力与几何面积有关,而使涂层附着于底材上的力与实际的界面接触面积有关。随着表面积(比表面积)增大,去除涂层的困难增加,这通常可通过机械打磨方法提供粗糙表面来实现。实际的界面面积和截面的几何面积的比称之为比表面积,实际的界面接触面积一般比几何面积大好几倍,比表面积越大其对应的附着力越大。通过喷砂使比表面积增加,结果附着力增加。显然由于其他许多因素的影响,附着并不按相同比例增加,不过通常可见到显着的增加。

只有当涂料完全渗透到不规则表面处,提高表面粗糙度才有利,若不能完全渗入,则涂料与表面的接触会比相应的几何面积还小,并且在涂料和底材间留有空隙,空隙中驻留的气泡会导致水汽的聚积,最终导致附着力的损失。经常通过对已固化的涂层进行磨砂处理,可改进层间附着力(特别是在汽车涂料中),特别是在底色漆/清漆体系中,要求清漆平滑、光亮且表面能低,因此第二层清漆的附着有一定的困难。这一问题当涂料在比原定温度高得多的温度下固化或烘烤时间延长时变得更为严重,这两种情况下,对该表面进行轻度打磨表明,附着力可显着提高。虽然表面粗糙化能提高附着力,但必须注意避免深而尖的形状,由于粗糙化生成的尖※※导致透影(看到底材),在某些情况下并不希望这样;而且,深而尖的隆起会形成不均一的涂层,从而生成应力集中点,附着力降低,从而耐久性下降。

只要涂膜稍具流动性,涂膜收缩,厚度不均匀以及三维尺寸的变化就很少会生成不可释放应力,但随着粘度和涂层刚性的增加以及对底材的附着力逐渐形成会生成大量的应力,并残留于干漆膜中。显然在固定施工参数(湿膜和干膜厚度)时,凸起部分的涂层厚度比凹陷处小,导致物理性质不同。这种不均一涂层具有很高的内部应力,在投入应用时,会进一步受到修补漆溶剂的侵蚀或老化的影响,偶而会超过涂膜的应力承受能力,导致裂纹、剥落或其他涂膜完整性的降低。

电镀金属对聚乙烯和ABS塑料的附着力证明是来源于机械连接。金属电镀工艺包括首先对塑料表面处理,生成大量的机械凹陷,有利于机械连结,然后用氯化亚锡溶液活化,并在Pd2+溶液中使Pd沉积,不通电沉积镍,然后电镀所需金属,如铬。只有当塑料处理后生成连接凹陷时,电镀金属对塑料的附着力才强。不同预处理金属不仅改变表面的化学组成,而且会生成表面连接点,机械连结对这类表面起着即使不是最关键,也是相当大的作用。未处理和磷化处理的冷轧钢板的表面形态,磷化后表面上可发现大量的交错的磷酸铁微芯片,芯片间的空间提供了大量的物理连接点。

2.化学键理论

在界面间可能形成共价键,且在热固性涂料中更有可能发生,这一类连结最强且耐久性最佳,但这要求相互反应的化学基团牢牢结合在底材和涂料上。因为界面层很薄,界面上的化学键很难检测到。然而,如下面所讨论的,确实发生了界面键合,从而大大提高了粘结强度。有

些表面,如已涂过的表面、木材、复合物和有些塑料,会有各种各样的化学官能团,在合适的条件下,可和涂层材料形成化学键。

有机矽烷广泛用于玻璃纤维的底漆以提高树脂和纤维增强塑料中玻璃的附着力,也可用作底漆或一体化混合物以促进树脂对矿石、金属和塑料的附着力。实质上,应用时生成了矽醇基,可与玻璃表面的矽醇基,或者也可能与其他金属氧化物形成强的醚键。这类化学键合可发生在玻璃、陶瓷及一些金属底材表面的金属氢氧化物和含矽烷涂料间。

含反应性基团如羟基和羧基的涂料倾向于和含有类似基团的底材更牢固地附着、这种机理的一个例子是三聚氰胺固化丙烯酸面漆对三聚氰胺固化聚酯底漆的优异附着力,一种可能的解释是已固化底漆的剩余羟基会与面漆的三聚氰胺固化剂反应,实际上把底漆和面漆拉在了一起。当该涂料过烘烤(烘烤时间过长和/或固化温度过高)时,面漆的附着力显着减弱,有时甚至无附着力。剩余羟基会对附着力有贡献可从IR谱图得到证实:标准烘烤的底漆富含羟基,而过烘烤底漆即使有也只有很少的羟基。

当底材含有反应性羟基时,在适当的条件下也会和热固性聚氨酯涂料发生化学反应。化学键合也完全可适用于解释环氧树脂涂料对纤维素底材的优异附着力。显然,正如红外光谱所证实的,界面上环氧树脂的环氧基和纤维素的羟基发生反应,导致纤维素上羟基伸缩振动峰3350cm-1和C-O的伸缩振动峰1100~1500cm-1的消失,同时环氧树脂的环氧基915cm-1峰和氧桥对称伸缩振动峰1160cm-1消失。

有些聚合物对已交联的聚合物表面附着较弱,出现界面性的缺损。有报导称加入少量的某些含氮基团能大大提高附着力。例如氨基聚合物对交联醇酸树脂具有很强的附着力,因为界面上两相间发生氨-酯交换反应,形成酰胺键。

R1NH2+RCOOR2→RCONH-R1

以丁胺作氨基聚合物的模型化合物可以很容易发现氨-酯交换反应。当胺加入未固化醇酸树脂的甲苯溶液中,两者在室温下很易反应形成二丁基苯二酰胺,并会结晶而析出。FTIR 光谱法检测氨基树脂和未固化醇酸树脂的混合物发现,混合物烘烤后胺基吸收峰下降,同时出现酰胺吸收峰,表明在界面上确实发生了氨-酯交换反应。

3.静电理论

可以想像以带电双电层形式存在的静电作用力形成于涂层-表面的界面上,涂层和表面均带有残余电荷,散布于体系中,这些电荷的相互作用能提高一些附着力。静电力主要是色散

力和来源于永久偶极子的相互作用力。含有永久偶极子物质的分子间的吸引力由一个分子的正电区和另一分子的负电区的相互作用引起。

涂料润湿固体表面的程度通过接触角θ测定诱导偶极子间的吸引力,称为伦敦力或色散力是范德华力的一种,也对附着力有所贡献,对某些底材/涂料体系,这些力提供了涂料和底材间的大部分吸引力。应该注意到这些相互作用只是短程相互作用,与涂料/底材间距离的六次方或七次方成反比。因为当距离超过0.5纳米(5埃)时,这些力的作用明显下降,所以涂层和底材的密切接触是必要的。

4.扩散理论

当涂料和底材(聚合物)这两相通过润湿达到分子接触时,根据材料的性质和固化条件的不同,大分子上的某些片段会向界面另一边进行不同程度的扩散。这种现象需经两步完成,即润湿之后链段穿过界面相互扩散形成交错网状结构。因为长链性质不同和扩散系数较低,非相似聚合物通常不兼容,因此,完整的大分子穿过界面扩散是不可能的。然而,理论和实验资料表明,局部链段扩散很容易发生,并在聚合物间形成10~1000埃的扩散界面层。涂料的扩散也从接触时间、固化温度和分子结构(分子量、分子链柔性、侧链基团、极性、双键和物理兼容性)的影响间接得到证实。直接的证据则包括扩散系数的测定、电镜对界面结构的观察、辐射热致发光技术和光学显微镜。显然,这种扩散最易发生在诸如工程塑料的聚合物底材上,因为分子间自由体积较大,且与金属相比分子间距离大得多。

二、附着形成机理

当不相似的两种材料达到“紧密”接触时,在空气中的两个自由表面消失,形成新的界面。界面相互作用的性质决定了涂料和底材之间成键的强度,这种相互作用的程度基本由一相被另一相的润湿性决定,使用液体涂料时,液相的流动性也有很大帮助,因此润湿可被看作涂料和底材的密切接触。为了保持涂层与底材的附着力,除了保证初步的润湿外,在涂膜形成后的完全润湿和固化后仍保持键合情况不变是很重要的。

涂料以下面的方式固化成膜:

(a)冷却到熔融温度(玻璃化温度,Tg)以下固化成膜

(b)化学交联反应后固化成膜

(c)溶剂和稀释剂的挥发后固化成膜

(a)类涂料的例子:如热塑性粉末涂料或用于金属或聚合物上的热熔挤压聚合物膜。

(b)类涂料包括单或双组份可交联环氧、聚氨酯或三聚氰胺固化丙烯酸体系。

(c)类涂料如印刷油墨和清漆,该类型涂料中颜料的粘结料在干燥时也有交联能力。因此涂料对底材的润湿是形成附着键的关键。

1.润湿性和表面能

考查附着力时润湿性是必须的标准。前所讨论的附着机理只有当底材和涂料达到有效润湿时才起作用。表面的润湿可从热力学角度描述,涂料在液态时的表面张力以及底材和固态涂膜的表面能是影响界面连接强度和附着力形成的重要参数。

均相的固体或液体表面的分子或原子的周围环境与内部不同。

在内部分子被相同的分子所包围,分子间的距离由把分子拉到一起的吸引力和阻止分子占据同一位置的排斥力的平衡决定;而界面上的分子各个方向受力不均匀,它们和表面以上的空气相互作用,同时受表面以下分子的吸引。表面下的分子倾向于将表面分子向内拉,使表面分子数最小,因而表面积也最小,这种吸引提高了液体的表面张力,并可解释液体以液滴形式存在,好象被一层弹性表皮覆盖。而且表面分子间的距离比体相大,因而能量更高。把分子从内部移到表面需要做功,液体增加单位表面积导致的Helmholtz自由能的增加值定义为表面张力

2.界面热力学

液体涂料对固态表面的润湿程度通过接触角(θ)来测定,如图13。当θ=0,液体在表面自由铺展,称为完全润湿。当液相和固相分子的分子吸引大于类似的液体分子时,发生完全润湿。

3.接触角和临界表面张力

测定固体表面张力广泛采用的办法是测量接触角。通过测定接触角来计算表面自由能的办法多有争议,该问题至今仍未解决,因为固体的表面自由能不能直接测定。然而本专题的用意并非讨论这些观点,作者旨在通过列举有争议的观点,为操作者提供可靠的指导,使读者在估计表面热力学参数时前进一步。

近似的表观接触角可通过检测设备供应商提供的各种接触角仪测定。该法中滴一滴各种不同的液体在待测的表面上,并测定接触角。表面性质测定的一种方法是临界表面张力γc,该法系通过测定一系列液体在表面上的接触角,以接触角的余弦对各种液体的表面张力作图,并外推至Cosθ=1(θ=0)。外推表面张力称为表面的临界表面张力。例如根据上述程序,

聚乙烯的临界表面张力为31达因/厘米。当一液滴滴于该表面上时,所有表面张力小于或等于该临界表面张力的液体会自发铺展。因此,环氧树脂的表面张力为47达因/厘米,不会润湿聚乙烯表面,而另一方面矽油脱膜剂可在表面上铺展,其表面张力为24达因/厘米。

溶剂表面张力(达厘/厘米)

水72.7

乙二醇48.4

丙二醇36.0

邻二甲苯30.0

甲苯28.4

醋酸丁酯25.2

正丁醇24.6

石油溶剂油24.0

甲基异丁酮23.6

甲醇23.6

脑石油22.0

正辛烷21.8

脂肪烃石脑油19.9

正己烷18.4

涂料中典型聚合物和助剂的表面张力:

聚合物/表面张力(达因/厘米)

三聚氰胺树脂57.6

聚乙烯醇缩丁醛53.6

苯代三聚氰胺树脂52

聚乙二酸己二酰胺46.5

Epon82846

脲醛树脂45

聚酯三聚氰胺涂膜44.9

聚环氧乙烷二醇,Mw600042.9

聚苯乙烯42.6

聚氯乙烯41.9

聚甲基丙烯酸甲酯41

65%豆油醇酸38

聚醋酸乙烯酯36.5

聚甲基丙烯酸丁酯34.6

聚丙烯酸正丁酯33.7

Modaflow32

聚四氟乙烯Mw1,08821.5

聚二甲基矽氧烷Mw1,20019.8

聚二甲基矽氧烷Mw16215.7

一个颇具戏剧性的例子是环氧树脂和聚乙烯的试验,当未固化环氧倾倒于聚乙烯上并固化时,附着力即使有也很低,而将聚乙烯熔融并涂于已固化环氧树脂上,附着力相当强。在第一种情况下,高表面能液体,如环氧树脂不会润湿低表面能固体,如γc较低的聚乙烯;在第二种情况下,液体聚乙烯的表面能比固化的环氧低,有利于润湿。

这一点显得特别重要,因为熔融聚乙烯粘度较高,通常的为103帕?秒,而液体环氧粘度只有约1帕?秒。显然当有足够的时间允许润湿时,粘度并不重要。Zisman图并非没有缺陷,Wu和其他人指出,与熔融或溶液聚合物外推资料相比,Zisman临界表面张力较低。业已提出许多专门适用于涂料和粘结剂的接触角资料的处理方法。在Owns方法中,对至少两种纯液体(水和甲基碘)在相关表面上的接触角进行了测定。

附着力测试仪

OU4000 附着力测试仪 使用说明书

产品概述 附着力测试仪又叫附着力检测仪、附着力如何检测、附着力测试仪价格、附着力测试仪厂家、百格检测仪、百格法检测仪、百格法测试、百格法附着力检测、漆膜划格刀价格、漆膜划格刀厂家、漆膜划格仪、百格刀、百格测试刀、百格测试仪、附着力测试仪、划格式检测仪、百格刀是广大油漆厂商及表面处理厂家必备之附着力测试仪器、百格测试刀价格、百格测试刀厂家、百格刀标准、百格刀测试仪、百格刀价格、百格刀品牌、百格刀厂家、百格刀测试、附着力检测仪、百格刀测试仪、附着力划格器、拉拔式附着力测试仪、涂层附着力测试仪、附着力测试、百格刀、附着力检测仪、附着力测试标准、附着力、油漆附着力测试、拉力测试仪、涂层附着力测试仪、拉脱法附着力测试仪是用来测量油漆,涂料,防腐层,电镀层粘结在基材的牢固程度的一款仪器。 百格刀是广大油漆厂商及表面处理厂家必备之附着力测试仪器。 百格刀以一定规格的工具,将涂层做格阵图形切割并穿透,划格完成的图形按六级分类,评定涂层从底材分离的抗性。主要适用于有机涂料划格法附着力的测定。不仅适用于实验室,也可用于各种条件下的施工现场。

一、产品用途 OU4000百格测试仪测试附着力符合标准:GB/T9286-98、ISO2409-72、DIN53151、BS 3900 E6/ASTM D3359 注:产品颜色银灰色. 二、产品说明 该仪器主要适用于有机涂料划格法附著力的测定。不仅适用於实验室,也可用於各种条件下的施工现场。 三、工作原理和适用范围 该仪器以一定规格的工具,将涂层做格阵图形切割并穿透,划格完成的图形按六级分类,评定涂层从底材分离的附著效果。 四、技术指示 1、多刃切割刀间距分别:1+0.01mm,2+0.01mm。 2、多刃切割刀齿顶直线度分别:≯0.003mm≯0.006mm。 3、多刃切割刀工作齿尖宽度:≯0.05mm。 4.刀齿间距:1mm/2mm/3mm。 5.漆膜厚度:60um/120um/250um 。 五、操作与使用方法 1、试片必须按ISO1514及ISO2828的规定制备。 2、将试片放置在有足够硬度的平板上。 3、手持划格器手柄,使多刃切割刀垂直於试片平面。 4、以均匀压力,平稳不颤动的手法和20-50mm/S的切割速度割划。 5、将试片旋转90度,在所割划的切口上重复以上操作,以使形成 格阵图形。

汽车发动机原理与汽车理论

汽车发动机原理复习重点解答(50分) 一)识记及理解层次重点复习内容 1、热力循环热效率、发动机理论循环及其热效率高低的比较(压缩比相同的情况下)P20 P27 答:为了评价热力循环在能源利用方面的经济性,通常采用热力循环的净功W0与工质从高温热源受热的热量q1的比值作指标称为热力循环热效率。 发动机理论循环包括:定容加热循环、定压加热循环和混合加热循环(选择) 压缩比相同时定容加热循环的热效率最高(汽油机)。在最高压力一定的条件下定压加热循环的热效率最高(柴油机)。 2、有效功率、指示功率的含义及其大小比较,示 功图 P28 (坐标图上面积越大指示功越大) 答:发动机通过曲轴对外输出的功率称为有效功率P32:发动机单位时间内所做得指示功称为指示功率(指示功:在汽缸内完成一个循环所得到的有用 功) P31 柴油牌号的选用、柴油自燃温度对起动性能的影响P81(选择、判断)答:我国柴油的牌号是以其凝固点命名的,轻柴油按凝固点不同分为10、0、-10、-20、-35号五个级别,选用柴油时应按最低环境温度要高出凝固点5°C以上,凝点越低起动性越好。柴油的自然温度为200℃ -220℃ .自然温度越低。启动性越好。 3、排放物中主要有害气体成分、柴油机有害排放物中主要有害颗粒P157(选择) 答:主要有害气体为:一氧化碳(CO);碳氢化合物(HC)氮氧化合物(NOX); 柴油机有害排放物中主要有害颗粒为:干炭灰、可溶性有机物、硫酸盐4、分层给气燃烧、柴油机的理想放热规律P191/P97(选择、判断) 答:分层给气燃烧:合理组织燃烧室内的混合气成分分布,即在火花塞附近形成具有良好着火条件的较浓可燃混合气,其空燃比为12-14,以保证火焰中心由此向外传播,而在燃烧室的大部分空间具有较稀的混合气。柴油机的理想放热规律:燃烧先缓后急柴油机的理想放热规律是希望燃烧先缓后急,即开始放热要适中,满足运转柔和的要求,随后燃烧要加快使燃料尽量在上止点附近燃烧。一般燃烧持续的时间不应超过上止点后40℃(CA)。5、燃油消耗量测量方法分类P247(选择) 1)容积法:通过测量消耗一定容积的燃油所需要的时间。2)质量法:通过测量消耗一定质量M的燃油所需的时间。 6、汽车发动机试验分类:发动机的性能特性:负荷特性、速度特性、调速特性和万有特性 答:汽车发动机试验分类为:单项专题性研究试验和常规性试验 P238发动机的性能特性为:1)负荷特性:发动机转速不变时,经济性能指标随负荷变化的关系称为负荷特性称为负荷特性。P138 2)速度特性:发动机的性能指标随转速变化的关系称为速度特性(140)3)调速特性: 喷油泵调速手柄位置固定时,柴油机的性 能指标随转速的变化关系称为调速特性 p(145)4)万有特性:发动机的多参数 特性称为万有特性。P149 7、点火提前角与发动机转速的关系 P127(选择、判断)答:发动机转速越高,点火提前角就越大,8、压力升高比与燃烧噪声的关系(选择、判断)答:压力升高比越大,燃烧噪声就越大 10、换气过程的阶段划分及燃烧室扫气的特点P38/P40

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油墨附着力

油墨涂层表面性能解析 油墨印刷涂层表面性能的差异是审美的需要和承印材料的要求所致。当然,很多时候也与印刷品的功能性息息相关。作为油墨的使用者,人们通常检测油墨涂层的各种各样的性能,用以判断油墨是否印品的需求;而作为油墨的制造者,人们通常为追求某种涂层性能而设计配方。本文从油墨涂层表面性能的检测方法、影响因素和调整方法等方面作以介绍。 附着力 网印油墨最突出的一个问题是印刷后油墨在承印物上的固着牢度。在绝大多数印刷材料上,油墨没有固着牢度,就等于没有印刷。油墨固着牢度问题涉及到油墨和承印物的黏结机理等一系列因素。

在附着力的测试方法中,网印油墨常用的有两种检测方法。一种是参照GB /T 9286-1998 eqv ISO 2409:2007《色漆和清漆漆膜的划格试验》,俗称“百格法”,指用多刃切割刀具在涂层上划出系列规矩的小方格,以小方格涂层剥落比率衡量附着力;另外一种是参照GB /T 13217.7-2009 《液体油墨附着牢度检验方法》,用600#的黏胶带黏附于涂层上,按90°或180°两种方式剥离胶带,检验涂层是否剥离底材。 油墨对印刷基材附着力的影响因素主要有以下几点: 1.底材表面的洁净程度 特别是底材表面有油污、石蜡、硅油等脱模剂、有机硅类助剂时,表面极性很弱,且阻碍油墨与底材表面的直接接触,附着力将严重下降。对承印物表面进行清洁、打磨等表面处理,可大大改善附着力。 2.树脂的影响 树脂是构成油墨连接料的主要成分,油墨的固着效果与树脂性能有密切关系。树脂的分子量高,溶点也高,在溶剂中难溶解,对附着效果不利。若树脂分子量太小,则内聚力与相容性太差,附着效果就差。配方设计中,树脂的分子量选择很重要,必须适宜。另外,树脂分子中的官能团、支链结构等直接影响油墨在承印物上的固着效果。事实上,采用两元或三元共聚树脂、混合树脂,对树脂改性等方法能配制出来的油墨可有效改善油墨对基材的附着力。对室温固化油墨其树脂的玻璃化温度应很低,这显然对附着效果有利。对于热固化油墨,加热温度应高于玻璃化温度,低于承印物的热形变温度。附着效果与操作(干燥)温度

涂料附着力基本原理分析

涂料附着力基本原理分析 涂料附着力基本原理分析 附着力理论和机理 当两物体被放在一起达到紧密的界面分子接触,以至生成新的界面层,就生成了附着力。附着力是一种复杂的现象,涉及到“界面”的物理效应和化学反应。因为通常每一可观察到的表面都与好几层物理或化学吸附的分子有关,真实的界面数目并不确切知道,问题是在两表面的何处划界及附着真正发生在哪里。 当涂料施工于底材上,并在干燥和固化的过程中附着力就生成了。这些力的大小取决于表面和粘结料(树脂、聚合物、基料)的性质。广义上这些力可分为二类:主价力和次价力(表1)。化学键即为主价力,具有比次价力高得多的附着力,次价力基于以氢键为代表的弱得多的物理作用力。这些作用力在具有极性基团(如羧基)的底材上更常见,而在非极性表面如聚乙烯上则较少。 涂料附着的确切机理人们尚未完全了解。不过,使两个物体连接到一起的力可能由于底材和涂料通过涂料扩散生成机械连接、静电吸引或化学键合。根据底材表面和所用涂料的物理化学性质的不同,附着可采取上述机理的一种或几种。一些提出的理论讨论如下。1.机械连接理论 这种涂层作用机制适用于当涂料施工于含有孔、洞、裂隙或空穴的底材上时,涂料能够渗透进去。在这种情况下,涂料的作用很象木材拼合时的钉子,起机械锚定作用。当底材有凹槽并填满固化的涂料时,由于机械作用,去掉涂层更加困难,这与把两块榫结的木块拼在一起类似。对各种表面的仪器分析和绘图(外形图)表明,涂料确实可渗透到复杂“隧道”形状的凹槽或裂纹中,在固化硬化时,可提供机械附着。各种涂料对老的或已风化的涂层的附着,以及对喷砂底材的附着就属于这种机理。磷酸锌或铁与涂料具有较大的接触面积,因而能提高附着和耐蚀性。图2展示了假定的底材表面形状和涂料的渗透。 表面的粗糙程度影响涂料和底材的界面面积。因为去除涂层所需的力与几何面积有关,

光谱分析知识点

原子发射光谱分析 1、原子发射光谱分析的基本原理(依据) 2、ICP光源形成的原理及特点(习题2) :ICP是利用高频加热原理。 当在感应线圈上施加高频电场时,由于某种原因(如电火花等)在等离子体工作气体中部分电离产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下做高速运动,碰撞气体原子,使之迅速、大量电离,形成雪崩式放电,电离的气体在垂直于磁场方向的截面上形成闭合环形的涡流,在感应线圈内形成相当于变压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合,这种高频感应电流产生的高温又将气体加热、电离,并在管口形成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩。 其特点如下: 工作温度高、同时工作气体为惰性气体,因此原子化条件良好,有利于难熔化合物的分解及元素的激发,对大多数元素有很高的灵敏度。 (2)由于趋肤效应的存在,稳定性高,自吸现象小,测定的线性范围宽。(3)由于电子密度高,所以碱金属的电离引起的干扰较小。 (4)ICP属无极放电,不存在电极污染现象。 (5)ICP的载气流速较低,有利于试样在中央通道中充分激发,而且耗样量也较少。 (6)采用惰性气体作工作气体,因而光谱背景干扰少。 3、掌握特征谱线、共振线、灵敏线、最后线、分析线的含义及其它们之间的内 在联系。(习题3) 4、:由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonance line)。共振线 具有最小的激发电位,因此最容易被激发,为该元素最强的谱线。 5、灵敏线(sensitive line) 是元素激发电位低、强度较大的谱线,多是共振 线(resonance line)。 最后线(last line) 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时,最后仍能观察到的几条谱线。它也是该元素的最灵敏线。 进行分析时所使用的谱线称为分析线(analytical line)。 由于共振线是最强的谱线,所以在没有其它谱线干扰的情况下,通常选择共振线作为分析线。 发射光谱定性分析的基本原理和常用方法。(习题5 由于各种元素的原子结构不同,在光源的激发下,可以产生各自的特征谱线,其波长是由每种元素的原子性质决定的,具有特征性和唯一性,因此可以通过检查谱片上有无特征谱线的出现来确定该元素是否存在,这就是光谱定性分析的基础。 进行光谱定性分析有以下三种方法: (1)比较法。将要检出元素的纯物质或纯化合物与试样并列摄谱于同一感光板上,在映谱仪上检查试样光谱与纯物质光谱。若两者谱线出现在同一波长位置上,即可说明某一元素的某条谱线存在。本方法简单易行,但只适用于试样中指定组分的定性。

汽车理论课后习题答案(1-6)

第一章 1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式? 答:1)定义:汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。 2)产生机理:由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失,即弹性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。 当车轮不滚动时,地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的;当车轮滚动时,由于弹性迟滞现象,处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力,这样,地面法向反作用力的分布前后不对称,而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚动。 3)作用形式:滚动阻力 fw F f = r T F f f = (f 为滚动阻力系数) 1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关? 提示:滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。 1.3、解答:1)(取四档为例) 由 u F n u n Tq Tq F t t →??? ? ?? →→→ 即 r i i T F T o g q t η= 4 32)1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= o g i i rn u 377.0= 行驶阻力为w f F F +: 2 15 .21a D w f U A C Gf F F +=+ 2 131.0312.494a U += 由计算机作图有

※本题也可采用描点法做图: 由发动机转速在min /600n min r =,min /4000n max r =,取六个点分别代入公式: ……………………………… 2)⑴最高车速: 有w f t F F F += ?2 131.0312.494a t U F += 分别代入a U 和t F 公式: 2 )09 .6*83.53697.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9.6*n T q += 把q T 的拟和公式也代入可得: n>4000 而4000max =n r/min ∴93.9483 .5*0.14000 *367.0* 377.0max ==U Km/h ⑵最大爬坡度: 挂Ⅰ档时速度慢,Fw 可忽略: ?)(m a x w f t i F F F F +-= ?Gf F Gi t -=max ?013.08 .9*388014400 m a x m a x -=-= f G F i t =0.366

光谱分析原理

拉曼光谱、红外光谱、XPS的原理及应用 作者: 3040821025(站内联系TA)发布: 2007-10-26 拉曼光谱的原理及应用 拉曼光谱由于近几年来以下几项技术的集中发展而有了更广泛的应用。这些技术是:CCD 检测系统在近红外区域的高灵敏性,体积小而功率大的二极管激光器,与激发激光及信号过滤整合的光纤探头。这些产品连同高口径短焦距的分光光度计,提供了低荧光本底而高质量的拉曼光谱以及体积小、容易使用的拉曼光谱仪。 (一)含义 光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射. 弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分.非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分, 统称为拉曼效应当用波长比试样粒径小得多的单色光照射气体、液体或透明试样时,大部分的光会按原来的方向透射,而一小部分则按不同的角度散射开来,产生散射光。在垂直方向观察时,除了与原入射光有相同频率的瑞利散射外,还有一系列对称分布着若干条很弱的与入射光频率发生位移的拉曼谱线,这种现象称为拉曼效应。由于拉曼谱线的数目,位移的大小,谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。因此,与红外吸收光谱类似,对拉曼光谱的研究,也可以得到有关分子振动或转动的信息。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定,分子结构的研究谱线特征 (二)拉曼散射光谱具有以下明显的特征: a.拉曼散射谱线的波数虽然随入射光的波数而不同,但对同一样品,同一拉曼谱线的位移与入射光的波长无关,只和样品的振动转动能级有关; b. 在以波数为变量的拉曼光谱图上,斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分布在瑞利散射线两侧, 这是由于在上述两种情况下分别相应于得到或失去了一个振动量子的能量。 c. 一般情况下,斯托克斯线比反斯托克斯线的强度大。这是由于Boltzmann分布,处于振动基态上的粒子数远大于处于振动激发态上的粒子数。 (三)拉曼光谱技术的优越性 提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析,它无需样品准备,样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量。此外 1 由于水的拉曼散射很微弱,拉曼光谱是研究水溶液中的生物样品和化学化合物的理想工具。 2 拉曼一次可以同时覆盖50-4000波数的区间,可对有机物及无机物进行分析。相反,若

附着力促进剂分析涂装附着力差的解决方案!

附着力促进剂分析涂装附着力差的原因和解决方案! (本方案由东莞炅盛附着力促进剂整理发布) 喷涂过程中,经常出现底材的附着力不够出现掉漆过不了百格等测试问题,由于底材的不同以及工艺生产的不同,市场上出现大量的不同种类的附着力促进剂,分析底材在涂装过程中的缺陷,并进行针对性问题的解决,是一般处理剂的要求试样的前提,下面我们就来看看涂装缺陷的一些原因和解决方案! 一:附着力不良的理论: 附着力是评判涂膜质量的基本项目之一,如果不能保证附着力,其他性能也就无从谈起。涂料与基材的附着是一个复杂的过程,涉及到“界面”的物理效应和化学反应。涂料附着的确切机理人们尚未完全了解,常见的理论有化学键理论、机械连接理论、静电理论、扩散理论等。附着力的大小取决于涂料与被涂基材的性质,广义上可分为主价力和次价力。主价力为化学键,而次价力是基于以氢键为代表的物理作用力。 二:附着力不良产生原因分析: 1.底漆与基材间的附着力不良主要与表面张力相关,是塑料基材表面张力较低,湿润性能差,涂料附着较困难。所以塑料件表面的预涂底漆选用不当,喷涂前基材表面处理不当,未进行除油和火焰处理是造成基材与底漆附着不良的主要原因。 2.底漆与色漆间附着力不良的主要原因为底、色漆涂料品种选用不对,底涂层放置过久或烘烤过度,影响层间结合力。 3.色漆与清漆间附着力不良的主要原因为色漆与清漆不配套,色漆不良、清漆不良、涂装参数不匹配。 三:附着力不良解决方案: 1.彻底处理基材表面。 2.对于光滑的喷涂表面,喷涂前需要进行适当的打磨处理。 3.合理选择配套的底、面漆,一般要求底层的涂膜和面漆涂膜的硬度和伸缩性接近。 4.加强涂装控制,按照标准施工工艺施工,控制适当的膜厚,减少重涂次数。

附着力原理

涂料附着力基本原理分析 附着力理论和机理 当两物体被放在一起达到紧密的界面分子接触,以至生成新的界面层,就生成了附着力。附着力是一种复杂的现象,涉及到“界面”的物理效应和化学反应。因为通常每一可观察到的表面都与好几层物理或化学吸附的分子有关,真实的界面数目并不确切知道,问题是在两表面的何处划界及附着真正发生在哪里。 当涂料施工于底材上,并在干燥和固化的过程中附着力就生成了。这些力的大小取决于表面和粘结料(树脂、聚合物、基料)的性质。广义上这些力可分为二类:主价力和次价力(表1)。化学键即为主价力,具有比次价力高得多的附着力,次价力基于以氢键为代表的弱得多的物理作用力。这些作用力在具有极性基团(如羧基)的底材上更常见,而在非极性表面如聚乙烯上则较少。 表1:键的强度和键能强度/类型/能量(千卡/摩尔)/实例 共价键主价力 15~170 绝大多数有机物 氢键次价力 <12 水 色散力次价力<10 绝大多数分子 偶极力次价力 <5 极性有机物 诱导力次价力<0.5 非极性有机物 涂料附着的确切机理人们尚未完全了解。不过,使两个物体连接到一起的力可能由于底材和涂料通过涂料扩散生成机械连接、静电吸引或化学键合。根据底材表面和所用涂料的物理化学性质的不同,附着可采取上述机理的一种或几种。一些提出的理论讨论如下。 1.机械连接理论 这种涂层作用机制适用于当涂料施工于含有孔、洞、裂隙或空穴的底材上时,涂料能够渗透进去。在这种情况下,涂料的作用很象木材拼合时的钉子,起机械锚定作用。当底材有凹槽并填满固化的涂料时,由于机械作用,去掉涂层更加困难,这与把两块榫结的木块拼在一起类似。对各种表面的仪器分析和绘图(外形图)表明,涂料确实可渗透到复杂“隧道”形状的凹槽或裂纹中,在固化硬化时,可提供机械附着。各种涂料对老的或已风化的涂层的附着,以及对喷砂底材的附着就属于这种机理。磷酸锌或铁与涂料具有较大的接触面积,因而能提高附着和耐蚀性。图2展示了假定的底材表面形状和涂料的渗透。 表面的粗糙程度影响涂料和底材的界面面积。因为去除涂层所需的力与几何面积有关,而使涂层附着于底材上的力与实际的界面接触面积有关。随着表面积增大,去除涂层的困难增加,这通常可通过机械打磨方法提供粗糙表面来实现。截面的几何面积和实际的界面面积的比较见图3。实际的界面接触面积一般比几何面积大好几倍。通过喷砂使表面积增加,结果附着力增加,见图4。显然由于其他许多因素的影响,附着并不按相同比例增加,不过通常可见到显着的增加。 只有当涂料完全渗透到不规则表面处,提高表面粗糙度才有利,若不能完全渗入,则涂料与表面的接触会比相应的几何面积还小,并且在涂料和底材间留有空隙,空隙中驻留的气泡会导致水汽的聚积,最终导致附着力的损失。 经常通过对已固化的涂层进行磨砂处理,可改进层间附着力(特别是在汽车涂料中), 特别是在底色漆/清漆体系中,要求清漆平滑、光亮且表面能低,因此第二层清漆的附着有一定的困难。这一问题当涂料在比原定温度高得多的温度下固化或烘烤时间延长时变得更为严重,这两种情况下,对该表面进行轻度打磨表明,附着力可显着提高。虽然表面粗糙化能提高附着力,

傅立叶变换红外光谱仪的基本原理

傅立叶变换红外光谱仪的 基本原理及其应用 红外光谱仪是鉴别物质和分析物质结构的有效手段,其中傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)是七十年代发展起来的第三代红外光谱仪的典型代表。它是根据光的相干性原理设计的,是一种干涉型光谱仪,具有优良的特性,完善的功能,并且应用围极其广泛,同样也有着广泛的发展前景。本文就傅立叶变换红外光谱仪的基本原理作扼要的介绍,总结了傅立叶变换红外光谱法的主要特点,综述了其在各个方面的应用,并对傅立叶变换红外光谱仪的发展方向提出了一些基本观点。 关键词:傅立叶变换红外光谱仪;基本原理;应用;发展

目录 摘要................................................................................... I ABSTRACT......................................................................... II 1 傅里叶红外光谱仪的发展历史 (1) 2 基本原理 (4) 2.1光学系统及工作原理 (4) 2.2傅立叶变换红外光谱测定 (6) 2.3傅立叶变换红外光谱仪的主要特点 (7) 3 样品处理 (8) 3.1气体样品 (8) 3.2液体和溶液样品 (8) 3.3固体样品 (8) 4 傅立叶变换红外光谱仪的应用 (9) 4.1在临床医学和药学方面的应用⑷ (9) 4.2在化学、化工方面的应用 (10) 4.3在环境分析中的应用 (11) 4.4在半导体和超导材料等方面的应用⑼ (11) 5 全文总结 (12) 参考文献 (13)

电化学原理思考题答案培训资料

电化学原理思考题答案 (注:我只做了老师要求做的) 第三章 1.自发形成的双电层和强制形成的双电层在性质和结构上有无不同?为什么? 2.理想极化电极和不极化电极有什么区别?它们在电化学中有什么重要用途? 答:当电极反应速率为0,电流全部用于改变双电层的电极体系的电极称为理想极化电极,可用于界面结构和性质的研究。理想不极化电极是指当电极反应速率和电子反应速率相等时,极化作用和去极化作用平衡,无极化现象,通向界面的电流全部用于电化学反应,可用作参比电极。 3.什么是电毛细现象?为什么电毛细曲线是具有极大值的抛物线形状? 答:电毛细现象是指界面张力随电极电位变化的现象。溶液界面存在双电层,剩余电荷无论带正电还是负电,同性电荷间相互排斥,使界面扩大,而界面张力力图使界面缩小,两者作用效果相反,因此带电界面的张力比不带电时小,且电荷密度越大,界面张力越小,因此电毛细曲线是具有极大值的抛物线形状。 4.标准氢电极的表面剩余电荷是否为零?用什么办法能确定其表面带电状况? 答:不一定,标准氢电极电位为0指的是氢标电位,是人为规定的,电极表面剩余电荷密度为0时的电位指的是零电荷电位,其数值并不一定为0;因为形成相间电位差的原因除了离子双电层外,还有吸附双电层\偶极子双电层\金属表面电位。可通过零电荷电位判断电极表面带电状况,测定氢标电极的零电荷电位,若小于0则电极带正电,反之带负电。 5.你能根据电毛细曲线的基本规律分析气泡在电极上的附着力与电极电位有什么关系吗?为什么有这种关系?(提示:液体对电极表面的润湿性越高,气体在电极表面的附着力就越小。) 6.为什么在微分电容曲线中,当电极电位绝对值较大时,会出现“平台”? 7.双电层的电容为什么会随电极电位变化?试根据双电层结构的物理模型和数学模型型以解释。 8.双电层的积分电容和微分电容有什么区别和联系? 9.试述交流电桥法测量微分电容曲线的原理。 10.影响双电层结构的主要因素是什么?为什么? 答:静电作用和热运动。静电作用使符号相反的剩余电荷相互靠近,贴于电极表面排列,热运动使荷电粒子外散,在这两种作用下界面层由紧密层和分散层组成。 11.什么叫ψ1 电位?能否说ψ1 电位的大小只取决于电解质总浓度而与电解质本性无关?ψ1 电位的符号是否总是与双电层总电位的符号一致?为什么? 答:距离电极表面d处的电位叫ψ1电位。不能,因为不同的紧密层d的大小不同,而紧密层的厚度显然与电解质本性有关,所以不能说ψ1 电位的大小只取决于电解质总浓度而与电解质本性无关。当发生超载吸附时ψ1 电位的符号与双电层总电位的符号不一致。 12.试述双电层方程式的推导思路。推导的结果说明了什么问题? 13.如何通过微分电容曲线和电毛细曲线的分析来判断不同电位下的双电层结构? 答: 14.比较用微分电容法和电毛细曲线法求解电极表面剩余电荷密度的优缺点。 15.什么是特性吸附?哪些类型的物质具有特性吸附的能力? 答:溶液中的各种粒子还可能因非静电作用力而发生吸附称为特性吸附。大部分无机阴离子,部分无机阳离子以及表面活性有机分子可发生特性吸附。 16.用什么方法可以判断有无特性吸附及估计吸附量的大小?为什么? 17.试根据微分电容曲线和电毛细曲线的变化,说明有机分子的特性吸附有哪些特点?

UV固化涂层的附着理论和原理解析

家具漆最全油漆常见问题及解决方案 1,潮湿起泡 均匀分布麻点状的小泡,大小各异,在非常湿热的条件下容易出现。这些气泡在空气湿度降低后会消失,漆膜变得平整。 (1)成因 ①面漆、中涂、底漆以及底材之间相互的附着力不够,可能导致起泡。 ②油漆都会相对地透水。在非常湿热的条件下,水会以液态形式渗入漆膜,然后又以蒸气的形式穿出漆膜,从而形成潮湿气泡。 (2)修正方法 ①在潮湿天气只能使用干磨,保持压缩空气干燥,确保喷涂表面在喷涂前完全干燥。 ②喷漆件在完全干燥前不要放置于湿热的环境中。 ③当气泡未破裂时可以静置等待水分挥发使漆膜恢复原状,情况严重时必须彻底打磨后重喷,脱漆至裸露金属重喷是最佳选择。 2,污染起泡 也称为气泡或“痱子” ,即漆层表面出现不规则的起泡情况。 (1)成因 ①主要原因是底材污染,喷漆前没有进行恰当的清洁和准备工作。 ②来自供气管道或喷涂工具的污染。 (2)修正方法 ①清洁喷涂表面,彻底清除蜡、油脂以及抛光剂等物质。 ②确保压缩空气、供气管道以及喷枪等工具的清洁。 ③如果痱子已经产生,轻轻打磨表面,注意不要磨穿漆膜,重新喷涂。如果情况严重,应打磨至裸金属后重新喷涂。 3,灰尘

面漆喷涂后,漆面有异物或脏点,有灰尘或脏东西被包裹在漆膜中。 (1)成因 ①喷涂车间不清洁,例如烤漆房内地面上没有铺设过滤棉,顶棚上的过滤棉长时间没有更换。 ②压缩空气不清洁,喷漆操作人员没有穿专用工作服,喷涂表面不清洁。 ③油漆在喷涂前未经有效过滤。 (2)修正方法 ①保持喷漆车间内的清洁,定期更换烤漆房内过滤棉,严禁在烤漆房内打磨原子灰。 ②确保压缩空气的清洁,定期更换过滤器。在喷涂前应使用压缩空气或抹尘布清洁喷涂表面。 ③正确密封保管油漆,喷涂前应将油漆充分搅拌,并过滤后使用。 ④如果已经有灰尘点,应打磨至光滑表面再重涂。对于较轻微的灰尘点,应使用细砂纸打磨,并做抛光处理。 4,羽状边开裂 漆膜在羽状边周围开裂,在喷涂面漆后的很短时间内就会显现出来。 (1)成因 ①过量稀释或使用了劣质稀释剂。 ②在打磨斜边时使用了过粗的砂纸,且喷漆前没有适当的处理,油漆中的溶剂进入了砂纸痕迹侵蚀漆膜。 ③在内涂层上喷涂的面漆太厚或太湿,油漆中的溶剂没有足够的时间向外挥发。 ④旧漆膜或以前修补的缺陷显现出来,或使用了过多的原子灰。 (2)修正方法 ①正确打磨羽状边,光滑平稳地过渡,避免任何尖锐的边角和层次。 ②根据车间的具体情况,按照要求使用稀释剂并采用正确的稀释比例。 ③不要用风吹干喷涂后的漆膜,因为这样只能达到表面干燥。

紫外吸收光谱的基本原理

紫外吸收光谱的基本原理,应用与其特点 紫外吸收光谱的基本原理 吸收光谱的产生 许多无色透明的有机化合物,虽不吸收可见光,但往往能吸收紫外光。如果用一束具有连续波长的紫外光照射有机化合物,这时紫外光中某些波长的光辐射就可以被该化合物的分子所吸收,若将不同波长的吸收光度记录下来,就可获的该化合物的紫外吸收光谱. 紫外光谱的表示方法 通常以波长λ为横轴、吸光度A(百分透光率T%)为纵轴作图,就可获的该化合物的紫外吸收光谱图。 吸光度A,表示单色光通过某一样品时被吸收的程度A=log(I0/I1), I0入射光强度,I1透过光强度; 透光率也称透射率T,为透过光强度I1与入射光强度I0之比值,T= I1/I0透光率T与吸光度A的关系为A=log(1/T) 根据朗伯-比尔定律,吸光度A与溶液浓度c成正比A=εbc ε为摩尔吸光系数,它是浓度为1mol/L的溶液在1cm的吸收池中,在一定波长下测得的吸光度,它表示物质对光能的吸收强度,是各种物质在一定波长下的特征常数,因而是检定化合物的重要数据;c为物质的浓度,单位为mol/L;b为液层厚度,单位为cm。 在紫外吸收光谱中常以吸收带最大吸收处波长λmax和该波长下的摩尔吸收系数εmax来表征化合物吸收特征。吸收光谱反映了物质分子对不同波长紫外光的吸收能力。吸收带的许多无色透明的有机化合物,虽不吸收可见光,但往往能吸收紫外光。如果用一束具有连续波长的紫外光照射有机化合物,这时紫外光中某些波长的光辐射就可以被该化合物的分子所吸收,若将不同波长的吸收光度记录下来,就可获的该化合物的紫外吸收光谱. 通常以波长λ为横轴、吸光度A(百分透光率T%)为纵轴作图,就可获的该化合物的紫外吸收光谱图。 吸光度A,表示单色光通过某一样品时被吸收的程度A=log(I0/I1), I0入射光强度,I1透过光强度; 透光率也称透射率T,为透过光强度I1与入射光强度I0之比值,T= I1/I0透光率T与吸光度A的关系为A=log(1/T) 根据朗伯-比尔定律,吸光度A与溶液浓度c成正比A=εbc ε为摩尔吸光系数,它是浓度为1mol/L的溶液在1cm的吸收池中,在一定波长下测得的吸光度,它表示物质对光能的吸收强度,是各种物质在一定波长下的特征常数,因而是检定化合物的重要数据;c为物质的浓度,单位为mol/L;b为液层厚度,单位为cm。 在紫外吸收光谱中常以吸收带最大吸收处波长λmax和该波长下的摩尔吸收系数εmax来表征化合物吸收特征。吸收光谱反映了物质分子对不同波长紫外光的吸收能力。吸收带的形状、λmax和εmax与吸光分子的结构有密切的关系。各种有机化合形状、λmax 和εmax与吸光分子的结构有密切的关系。各种有机化合物的λmax和εmax都有定值,同类化合物的εmax比较接近,处于一个范围。 紫外吸收光谱是由分子中价电子能级跃迁所产生的。由于电子能级跃迁往往要引起分子中核的运动状态的变化,因此在电子跃迁的同时,总是伴随着分子的振动能级和转动能级的跃迁。考虑跃迁前的基态分子并不是全是处于最低振动和转动能级,而是分布在若干不同的

油漆涂层附着力检测方法(百格测试)

油漆涂层附着力检测方法 ——百格测试 含义及测试方法 含义:一般而言是测试对象在经过涂装之后测试其附着度的工具,按照日本工业标准(JIS),分为1~5级,级数越高,要求越严格,当客户规范当中要求是第5级时,表示完全不能有脱落。参考标准:《GBT9286-1998 色漆和清漆漆膜的划痕实验》 测试方法:用百格刀在测试样本表面划10×10个(100个)1mm×1mm小网格,每一条划线应深及油漆的底层;用毛刷将测试区域的碎片刷干净;用3M600号胶纸或等同效力的胶纸牢牢粘住被测试小网格,并用橡皮擦用力擦拭胶带,以加大胶带与被测区域的接触面积及力度;用手抓住胶带一端,在垂直方向(90°)迅速扯下胶纸,同一位置进行2次相同试验。实验条件及标准 规定利用3M600或610的胶带黏贴于百格中,快速拉起3M胶带,其面漆或电度层被胶带黏起的数量依照百格的百分比: ISO等级:0 =ASTM等级:5B 切口的边缘完全光滑,格子边缘没有任何剥落。 ISO等级:1 =ASTM等级:4B 在切口的相交处有小片剥落,划格区内实际破损≤5% 。 ISO等级:2 =ASTM等级:3B 切口的边缘和/或相交处有被剥落,其面积大于5%~15% 。 ISO等级:3 =ASTM等级:2B 沿切口边缘有部分剥落或整大片剥落,或部分格子被整片剥落。剥落的面积超过15%~35% 。 ISO等级:4 =ASTM等级:1B 切口边缘大片剥落/或者一些方格部分或全部剥落,其面积大于划格区的35%~65% 。 ISO等级:5 =ASTM等级:0B 在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落,且脱落总面积大于65%。 依照客户要求B数测试是否通过百格实验,一般手机业界客户要求在4B以上。 正式的话是使用百格刀,横向与纵向各划1刀及型成100各细小方格.如无百格刀利用美工刀也可以. 利用3M600或610的胶带黏贴于百格中,快速拉起3M胶带,测试脱落数量。 操作步骤: 用划格器在涂层上切出十字格子图形,切口直至基材; 用毛刷对角线方向各刷五次,用胶带贴在切口上再拉开; 观察格子区域的情况,可用放大镜观察。 划格结果附着力按照第二项的标准等级。 相关测试工具产品参数 百格测试仪(漆膜划格仪,漆膜划格器) 产品说明: 根据ISO2409-1992标准设计制造的。 适用于GB/T9286-98、BS 3900 E6/ASTM D3359。 特点: 用于均匀划出一定规格尺寸的方格,通过评定方格内涂膜的完整程度来评定涂膜对基材附着程度,以‘级’表示。它主要用于有机涂料划格法附着力的测定,不仅适用于实验室,也可用于各种条件下的施工现场。 用途:

各种光谱分析的原理解读

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法!!!来源:张月娟的日志 紫外吸收光谱 UV 分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法 FS 分析原理:被电磁辐射激发后,从最低单线激发态回到单线基态,发射荧光 谱图的表示方法:发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息:荧光效率和寿命,提供分子中不同电子结构的信息 红外吸收光谱法 IR 分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法 Ram 分析原理:吸收光能后,引起具有极化率变化的分子振动,产生拉曼散射 谱图的表示方法:散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法 NMR 分析原理:在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息电子顺磁共振波谱法 ESR 分析原理:在外磁场中,分子中未成对电子吸收射频能量,产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息:谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数,提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息质谱分析法 MS 分析原理:分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e分离谱图的表示方法:以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息:分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息气相色谱法 GC 分析原理:样品中各组分在流动相和固定相之间,由于分配系数不同而分离 谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化

胶粘剂附着力基本原理分析综述

胶粘剂附着力基本原理分析 胶粘剂(涂料、油墨)附着力的机理人们并未完全了解,但形成了一些假设理论,并用以分析附着过程和影响附着力的因素。 一、附着力 当两种物体被放在一起达到紧密的界面分子接触,以至生成新的界面层时就生成了附着力。 当胶粘剂涂布于基材上,在干燥和固化的过程中附着力就生成了。这些力的大小取决于基材表面和胶粘剂的性质。 广义上讲附着力可分为二类:主价力和次价力。化学键即为主价力,具有比次价力高得多的附着力。次价力基于以氢键为代表的弱得多的物理作用力。这些作用力在具有极性基团(如羧基)的基材上更常见,而在非极性表面如聚乙烯上则较少。 二、附着力理论 1、机械连接理论 在亚微观状态下观察,基材表面是粗糙的,充满孔洞、凹陷。具有良好流动性能的液态胶粘剂流入并填满这些孔洞、凹陷,干燥固化后形成钩锚、榫接、铆合等机械连接力。基材的粗糙程度高、表面积大,附着力就大。只有当胶粘剂完全渗透到粗糙表面的不规则界面处,才对附着力有利。 只要涂膜稍具流动性,就很少会产生不可释放应力。但随着涂膜粘度、刚性的增加和对基材附着力的形成,就会产生大量的应力。胶粘剂在基材的凹凸处的厚度显然不同,这种不同导致物理性质不同。不均一的涂层会产生很大的内部应力,甚至会导致膜层的破裂。 2、化学键理论 在界面间产生化学键,互相反应的化学基团牢牢结合在基材和胶粘剂上。这类连结最强且耐久性最好。 含反应性基团如羟基和羧基的胶粘剂倾向于和含有类似基团的基材有更强的附着力。光谱分析法可证实这一点。 3、静电理论 胶粘剂和基材表面都带有残余电子而形成带电双电层,这些电子的相互作用也能提高附着力。 静电力主要来源于色散力和由永久偶极子引起的相互作用力(一个分子的正电区和另一个分子的负电区)。诱导偶极子之间的吸引力称为色散力或伦敦力,是范德华力(分子间力)的一种。 当胶粘剂分子与基材分子之间的间距超过0.5纳米(5埃)时,这些力的作用明显降低。

涂料附着力基本原理

一、附着力理论和机理 当两物体被放在一起达到紧密的界面分子接触,以至生成新的界面层,就生成了附着力。附着力是一种复杂的现象,涉及到“界面”的物理效应和化学反应。因为通常每一可观察到的表面都与好几层物理或化学吸附的分子有关,真实的界面数目并不确切知道,问题是在两表面的何处划界及附着真正发生在哪里。 当涂料施工于底材上,并在干燥和固化的过程中附着力就生成了。这些力的大小取决于表面和粘结料(树脂、聚合物、基料)的性质。广义上这些力可分为二类:主价力和次价力(表1)。化学键即为主价力,具有比次价力高得多的附着力,次价力基于以氢键为代表的弱得多的物理作用力。这些作用力在具有极性基团(如羧基)的底材上更常见,而在非极性表面如聚乙烯上则较少。 表1:键的强度和键能强度类型能量(千卡/摩尔) 实例 共价键主价力15~170 绝大多数有机物 氢键次价力<12 水 色散力次价力<10 绝大多数分子 偶极力次价力<5 极性有机物 诱导力次价力<0.5 非极性有机物 涂料附着的确切机理人们尚未完全了解。不过,使两个物体连接到一起的力可能由于底材和涂料通过涂料扩散生成机械连接、静电吸引或化学键合。根据底材表面和所用涂料的物理化学性质的不同,附着可采取上述机理的一种或几种。一些提出的理论讨论如下: 1、机械连接理论 这种涂层作用机制适用于当涂料施工于含有孔、洞、裂隙或空穴的底材上时,涂料能够渗透进去。在这种情况下,涂料的作用很象木材拼合时的钉子,起机械锚定作用。当底材有凹槽并填满固化的涂料时,由于机械作用,去掉涂层更加困难,这与把两块榫结的木块拼在一起类似。对各种表面的仪器分析和绘图(外形图)表明,涂料确实可渗透到复杂“隧道”形状的凹槽或裂纹中,在固化硬化时,可提供机械附着。各种涂料对老的或已风化的涂层的附着,以及对喷砂底材的附着就属于这种机理。磷酸锌或铁与涂料具有较大的接触面积,因而能提高附着和耐蚀性。 表面的粗糙程度影响涂料和底材的界面面积。因为去除涂层所需的力与几何面积有关,而使涂层附着于底材上的力与实际的界面接触面积有关。随着表面积增大,去除涂层的困难增加,这通常可通过机械打磨方法提供粗糙表面来实现。(截面的几何面积和实际的界面面积的比较见图3)。实际的界面接触面积一般比几何面积大好几倍。通过喷砂使表面积增加,结果附着力增加,见图4。显然由于其他许多因素的影响,附着并不按相同比例增加,不过通常可见到显着的增加。 只有当涂料完全渗透到不规则表面处,提高表面粗糙度才有利,若不能完全渗入,则涂料与表面的接触会比相应的几何面积还小,并且在涂料和底材间留有空隙,空隙中驻留的气泡会导致水汽的聚积,最终导致附着力的损失。 经常通过对已固化的涂层进行磨砂处理,可改进层间附着力(特别是在汽车涂料中),特别是在底色漆/清漆体系中,要求清漆平滑、光亮且表面能低,因此第二层清漆的附着有一定的困难。这一问题当涂料在比原定温度高得多的温度下固化或烘烤时间延长时变得更为严重,这两种情况下,对该表面进行轻度打磨表明,附着力可显着提高。虽然表面粗糙化能提高附着力,但必须注意避免深而尖的形状,由于粗糙化生成的尖峰会导致透影(看到底材),在某些情况下并不希望这样;而且,深而尖的隆起会形成不均一的涂层,从而生成应力集中点,附着力降低,从而耐久性下降。 只要涂膜稍具流动性,涂膜收缩,厚度不均匀以及三维尺寸的变化就很少会生成不可释放应力,但随着粘度和涂层刚性的增加以及对底材的附着力逐渐形成会生成大量的应力,并残留于干漆膜中。显然在固定施工参数(湿膜和干膜厚度)时,凸起部分的涂层厚度比凹陷处小,导致物理性质不同。这种不均一涂层具有很高的内部应力,在投入应用时,会进一步受到修补漆溶剂的侵蚀或老化的影响,偶而会超过涂膜的应力承受能力,导致裂纹、剥落或其他涂膜完整性的降低。 电镀金属对聚乙烯和ABS塑料的附着力证明是来源于机械连接。金属电镀工艺包括首先对塑料表面处理,

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