一、 術語和定義

黏結強度：

定義： 指在特定條件下，黏結界面（通常指涂層/漆膜與被涂覆基材之間的界面）在單位面積上所能承受的、垂直于黏結面的最大拉力或最大剪切力（具體取決于測試方法）。它是衡量涂料系統與基材之間結合牢固程度（附著力）的最關鍵性能指標之一。

核心意義： 黏結強度直接決定了涂層抵抗從基材上剝離、脫落的能力，是影響涂層長期耐久性、防護性能和整體體系可靠性的基石。強度不足會導致起泡、開裂、剝落等早期失效。

單位： 通常以兆帕（MPa）或磅力每平方英寸（psi）表示。

內聚強度：

定義： 指涂料涂層自身內部或基材自身內部抵抗破壞的能力。當黏結強度測試中發生破壞時，如果斷裂發生在涂層內部或基材內部，而非涂層-基材界面，則表明材料的內聚強度低于界面的黏結強度（黏附強度）。

與黏結強度的關系： 黏結體系（涂層+界面+基材）的最終破壞強度取決于三者（涂層內聚強度、界面黏附強度、基材內聚強度）中的最薄弱環節。理想的黏結破壞應發生在界面（黏附破壞），以真實反映界面結合力；若發生內聚破壞（涂層內或基材內），則測得的值反映的是材料本身的強度，而非純粹的界面黏結力。

黏附強度：

定義： 特指涂層與基材界面之間的結合強度。它是黏結強度中直接反映界面結合好壞的部分。

與黏結強度的關系： 在理想情況下（界面是絕對薄弱點），測得的黏結強度即等于黏附強度。但在實際測試中，破壞模式可能混合。

破壞模式：

定義： 在黏結強度測試后，對破壞面進行分析，確定斷裂發生的位置。

主要類型：

黏附破壞： 破壞完全發生在涂層與基材的界面處。表明界面結合是薄弱環節。

內聚破壞（涂層內）： 破壞發生在涂層內部，涂層材料本身被拉斷。表明涂層內聚強度低于界面黏附強度。

內聚破壞（基材內）： 破壞發生在基材內部。表明基材本身強度不足。

混合破壞： 破壞面同時包含界面（黏附破壞）和涂層內或基材內（內聚破壞）的區域。這是最常見的破壞模式。

重要性： 分析破壞模式對于解讀黏結強度測試結果至關重要，有助于判斷失效的真正原因（是界面問題、涂層問題還是基材問題），從而指導改進方向。

二、 影響黏結強度的關鍵因素

黏結強度并非材料的固有屬性，而是受制于一個復雜的體系，主要影響因素包括：

基材性質：

材質： 金屬、混凝土、木材、塑料等不同基材的表面能、化學活性、多孔性差異巨大。

表面狀態：

清潔度： 油污、灰塵、脫模劑、銹蝕、舊涂層殘留等會嚴重削弱黏結。

粗糙度/輪廓： 適當的粗糙度增加機械咬合力和有效接觸面積（錨固效應）。但過度粗糙可能產生尖端應力集中或截留空氣/污染物。

表面能： 影響涂料對基材的潤濕鋪展能力。

強度與致密性： 基材自身強度不足或疏松多孔會影響測試結果（易發生基材內聚破壞）。

涂料性質：

樹脂類型與化學結構： 直接影響涂料的極性、柔韌性、反應活性，以及與基材的化學鍵合可能性（如環氧樹脂對金屬、混凝土有優異的黏附力）。

配方設計： 顏料體積濃度、添加劑（如附著力促進劑、潤濕分散劑）、溶劑體系等都會顯著影響成膜后的內聚強度和與基材的相互作用。

固化/干燥過程： 固化是否完全、固化條件（溫度、濕度）、溶劑揮發速率等影響最終膜的結構和應力。

表面處理：

這是最關鍵的因素之一。 徹底清除污染物、獲得合適且均勻的表面粗糙度（如噴砂、打磨）、有時還需進行化學處理（如磷化、鈍化）或涂覆底漆，能極大提升黏結強度。處理等級（如ISO 8501, SSPC標準）有明確規定。

施工工藝：

涂布方法： 噴涂、輥涂、刷涂等影響膜厚均勻性和與基材的接觸。

膜厚： 過厚可能導致內應力增大、固化不完全，反而降低強度；過薄則可能無法形成連續的、具有足夠內聚強度的膜。通常有最佳膜厚范圍。

施工環境： 溫度、濕度、露點控制不當會影響涂料潤濕、流平、溶劑揮發和固化反應，從而影響黏結。

層間間隔與處理： 多層涂裝體系中層間的清潔度、粗糙度（如拉毛）以及復涂時間窗口（是否在“咬底”期或完全固化后）對層間附著力至關重要。

應力作用方式與速率： 黏結強度值會因測試時施加力的類型（拉力、剪切力）、方向和作用速度的不同而變化。標準測試方法對此有嚴格規定。