聚合物分子结构和其他结构怎样影响漆膜强度？

聚合物分子结构的影响

由于聚合物材料的强度主要决定于主链的化学键力和分子间的作用力，增加主键的强度或增加分子间的作用力都可使聚合物的强度增加，聚合物的极性和分子间的氢键可增加分子间作用力，因而可增加强度。

例如低压聚乙烯的拉伸强度只有15-16MPa，而聚氯乙烯因有极性基团，拉伸强度为50MPa；尼龙6-10因有氢键，拉伸强度为60MPa。

分子链支化程度增加，使链分子间的距离增加，分子间的作用力减少，因而拉伸强度降低，适度交联，使分子链不易发生相对滑移，增加了分子链间的作用，因而强度增加、在考虑分子间力或主链化学键强度对强度贡献时，不能忽略了由于力学松弛或内耗对聚合物强度的贡献，这两者往往是予盾的，例如极性基团过密，或取代基过大，阻碍了链段运动，不能实现强迫高弹形变，聚合物会变脆、即拉伸强度虽然大了，但冲击强度下降，支链减少了分子间作用力，可使链段活动较为自由，因而冲击强度增加：一般说来，取代基小，数量少，极性弱，分子间作用力小的大分子链，柔顺性好，有利于大分子链段运动，可提高抗冲击性，但相应地会使拉伸强度变低，硬度变低；增加主链的化学键强度，如使主链含有苯环、杂环等，可使材料的强度增加。共聚合可以用于调节分子链的结构，因而是改善聚合物强度的重要手段。

缺陷与应力集中的影响

如果材料中存在缺陷，受力时材料内部的应力平均分布的状态将发生变化，使缺陷附近局部的应力急剧增加，远远超过应力平均值，这种现象称为应力集中。缺陷包括裂纹、空隙、缺口、银纹和杂质。各种缺陷在漆膜形成过程中是普遍存在的，例如，颜料分散过程不理想，颜料体积浓度PVC超过CPVC，溶剂挥发时产生的气泡，成膜时体积的收缩导致的内应力引起的细小的银纹或裂缝。

缺陷是材料破坏的薄弱环节，当局部应力超过局部强度时，缺陷就发展，最终导致断裂，因而可严重地降低材料的强度，它是造成聚合物实际强度下降的主要原因。

每一聚合物链的末端可以说也是一种微小的缺陷，因此相对分子质量愈低，缺陷愈多，强度也愈低。减少缺陷是提高强度的一个重要措施。

聚合物形态的影响

聚合物的强度和聚合物的凝聚态的形态有很大的关系，聚合物形态往往可以影响裂缝发展的速度例如氯乙烯-乙酸乙烯共聚物用纯甲基异丁酮（MIBK）为溶剂所得的薄膜，其断裂伸长很低，脆性很大、MIBK是氯乙烯-乙酸乙烯共聚物的良溶剂，当在MIBK中混入少量不良溶剂，如甲氧基丁醇（MOB）后，所得薄膜的断裂伸长明显增加，特别是当MIBK和MOB的比例为90:10时，情况最为明显（如不良溶剂过多，强度又会明显下降），其原因在于有适量的不良溶剂时，所得薄膜中可形成大量极细小的空隙，这种空隙可以控制住裂缝发展的速度，减缓了应力集中强度；由此可知，合适的形态，使裂缝在较大的区域内缓慢发展，而不使应力高度集中到少数部位，可避免断裂，这是设计抗冲击涂料配方需予考虑的。

另一方面，在无定形漆膜中的微观多相性也可使漆膜的韧性增加。用接枝、嵌段共聚合，或者用共混方法可以得到具有微观多相性的材料、如和橡胶共混的ABS或聚苯乙烯，其中橡胶以微粒状分散于连续的塑料相之中，由于塑料相的存在，使材料的弹性模量和硬度不至于有过分的下降，而分散的橡胶微粒则作为大量的应力集中物，当材料受到冲击物时，它们可引发大量的银纹，从而吸收大量冲击能量，同时由于大量银纹之间应力场的相互干扰，又可阻止银纹的进一步发展，从而可以大大提高聚合物材料的韧性，涂料也可用类似的方法形成增韧的薄膜，例如利用核壳结构的乳胶，便可得到连续相为硬而强的聚合物，分散相为软而韧的聚合物的结构。加入颜料也是形成多相体系的手段，它可提供大量使单个的银纹发生分枝的位置，也可使银纹的发展方向偏转，从而提高漆膜的强度。

漆膜附着力的影响

漆膜与底材的附着力如果很好，作用在漆膜上的应力可以较好地得到分散，因而漆膜不易被破坏。