十、顏料的分散與色漆的制備
顏料的分散是制備色漆的關(guān)鍵步驟，顏料分散的優(yōu)劣直接影響涂料的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。
1、顏料的分散過程
顏料的分散有三個過程：潤濕、分散和穩(wěn)定。
⑴ 潤濕
顏料表面的水分、空氣為溶劑（漆料）所置換稱為潤濕。溶劑型漆的潤濕問題不大，因為溶劑（漆料）表面張力一般總是低于顏料的表面張力的。但是潤濕要有一個過程，特別是因為顏料是一個聚集體，溶劑需要流入顏料的空隙。當(dāng)溶劑粘度低時，潤濕的速度可以很快。要注意加顏料和溶劑的順序，要先加溶劑后加顏料。在水性漆中，由于水的表面張力較高，對于有機(jī)顏料的潤濕便有困難，需要加潤濕劑以降低水的表面張力。
⑵ 研磨與分散
在顏料的制備過程中，顏料的顆粒大小是按規(guī)定要求控制的，但因為粒子間的范德華力，顏料的微細(xì)粒子會相互聚集起來，成為聚集體，因此需將它們重新分散開來，這便需要剪切力或撞擊力。涂料中的研磨主要是剪切力。
在學(xué)習(xí)粘度時已經(jīng)知道，當(dāng)剪速度（D）一定時，剪切力（τ）是和粘度（η）成比例的，即： τ＝Dη
可見粘度高，剪切力大，對于研磨是有利的，但研磨設(shè)備的電機(jī)的負(fù)荷能力決定了體系的η最高值，因此粘度不能太高。
潤濕的靠撞擊力分散顏料時希望要低粘度介質(zhì)（漆料），而研磨時需要高粘度；為了充分利用分散設(shè)備，則希望每批分散顏料的量大。如何平衡這三種要求呢？根據(jù)門尼公式，在體系中盡量多加顏料少加聚合物，是一個三全其美的辦法。
⑶ 穩(wěn)定
顏料分散以后，仍有相互聚集的傾向，即絮凝傾向，為此需要將已分散的粒子穩(wěn)定起來，也就是保護(hù)起來，否則，由于絮凝可引起遮蓋力、著色力等下降，甚至聚結(jié)。要使顏料粒子穩(wěn)定下來，主要可以通過兩種方式：
① 電荷穩(wěn)定 使顏料表面帶電，即在表面形成雙電層，利用相反電荷的排斥力，使粒子保持穩(wěn)定。加一些表面活性劑或無機(jī)分散劑，如多磷酸鹽及羥基胺等，可達(dá)到這一目的。
② 立體保護(hù)作用 立體保護(hù)作用又稱熵保護(hù)作用。顏料表面有一個吸附層，當(dāng)吸附層達(dá)到一定厚度時（＞8—9nm ），它們相互之間的排斥力可以保護(hù)粒子不致聚集。如果體系中僅有溶劑，因為吸附層太薄，排斥力不夠，不能使粒子穩(wěn)定。若在溶劑型漆中加一些長鏈的表面活性劑，表面活性劑的極性基吸附在顏料上，非極性一端向著漆料，可形成一個較厚的吸附層（8—9nm ），但表面活性劑在顏料上只有一個吸附點，它很容易被溶劑分子頂替下來，如果加一些聚合物，聚合物吸附于顏料粒子表面，可形成厚達(dá)50nm的吸附層，而且聚合物有多個吸附點，可以此下彼上，不會脫離顏料，從而可很好地起保護(hù)作用。
2、分散體的穩(wěn)定作用
一個穩(wěn)定的顏料分散體，應(yīng)該在存放時不致發(fā)生下列三種現(xiàn)象：
① 顏料發(fā)生沉降；
② 顏料發(fā)生過分的絮凝，以致?lián)p害流變性和漆膜的表觀；
③ 由于顏料與介質(zhì)間的物理或化學(xué)作用導(dǎo)致體系粘度增加。
⑴ 顏料的沉降
Stokes公式υ＝2τ2（ρ1－ρ2）g/9η 表述了球形粒子在液體介質(zhì)中沉降的速度，式中υ為下落速度，τ為粒子半徑，ρ1為粒子密度，ρ2為液體密度，η為液體粘度，g為重力加速度。盡管顏料的沉降并不完全符合這公式的要求，但可作為討論的基礎(chǔ)。從式中可以看出，υ隨粒子半徑的減少而降低，隨粒子和介質(zhì)的密度差減少而降低，也隨粘度的升高而降低，因此要盡可能用粒子半徑小、密度低的顏料及高粘度的介質(zhì)來防止沉降。、
當(dāng)顏料吸附有低分子量聚合物或表面活性劑時，粒子的直徑會增大，不利于防沉降，但同時粒子的密度下降，可防止沉降，兩者相比，前面一種效應(yīng)可忽略。當(dāng)用高分子量聚合物時，粒子吸附層更厚，可使沉降速度加快，但因為厚的吸附層密度低且具有很好的空間保護(hù)效應(yīng)，防止了絮凝，因此可防止沉降，即使有沉降，沉降層很疏松，不致有嚴(yán)重絮凝與聚集，經(jīng)攪拌易于恢復(fù)分散狀態(tài)。防止比重大的顏料沉降的一個方法，便是用表面活性劑處理，如用硬脂酸處理的碳酸鈣。防止沉降的另一個方法是增加介質(zhì)粘度，這可利用涂料的“觸變性”取得，即當(dāng)涂料放置時，粘度很高，可成凍膠狀。為了使涂料有觸變性可在涂料中加入觸變劑或增稠劑，在溶劑型涂料中主要有氫化蓖麻油，有機(jī)膨潤土（蒙脫土）和醇鋁等。
⑵ 顏料的絮凝
顏料的粒子在介質(zhì)中不斷的進(jìn)行布朗運動，亦即熱運動，每個粒子具有一定的動能。粒子和粒子間不斷發(fā)生碰撞，如果粒子的動能可克服粒子間的斥力便可導(dǎo)致相互密切的接觸，從而產(chǎn)生絮凝。對未穩(wěn)定的分散體系絮凝的速度（以粒子數(shù)的半衰期表示）可用下面的式子表示：t1/2＝3η/4 kTn0 式中t1/2為粒子數(shù)的半衰期，即粒子數(shù)減半所需的時間，η為介質(zhì)粘度，k為波茲曼常數(shù)，T為溫度，kT為粒子的平均動能，n0為起始的粒子數(shù)。由式中可以看到，提高粘度可減少絮凝。但實際上，單靠提高粘度并不足以穩(wěn)定涂料中的分散體，重要的途徑是防止粒子碰撞過程中的互相接觸。
顏料粒子相互接近時通常有三個主要作用力：色散力、靜電力和空間阻力。色散力是吸引力；靜電力可以是吸引力也可以是排斥力，在涂料分散體中主要是排斥力；空間阻力總是排斥力。這些力的總效應(yīng)決定吸引或排斥誰占優(yōu)勢，也即決定分散體系是否穩(wěn)定。
由以上討論可知，防止絮凝主要是克服色散力（即倫敦-范德華引力），兩粒子間的色散力隨粒子直徑的增加而增大，也隨距離的減少而增大。為了克服色散力的影響，就要增加排斥力，首先是靜電排斥力。靜電力起源于粒子及周圍介質(zhì)的離子分布，若粒子上選擇吸附了負(fù)離子，那么此帶電粒子的周圍的一層溶液會密集帶正電荷的平衡離子，這便是雙電層，一層位于粒子表面，一層為中和層，存在于擴(kuò)散區(qū)。兩種不相同離子分布的情況產(chǎn)生的靜電位以粒子表面最高，隨著距離的增加而迅速減少。盡管雙電層無明確終點，但由于電位下降極快，所以可把電位降到原值0.7的距離作為它的厚度。增加離子價或離子濃度可降低厚度，雙電層厚度降低可導(dǎo)致分散穩(wěn)定值下降。在給定的雙電層厚度下，可計算兩個帶相同電荷粒子的排斥電位，排斥電位和介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)。如水的介電常數(shù)大于醇酸樹脂的有機(jī)溶液（80：4），因此在假定別的條件不變的情況下，水體系中兩種粒子的排斥力比醇酸體系大20倍以上。就色散力和靜電力的綜合效應(yīng)來看，粒子的距離對于粒子間的吸引還是排斥是一個決定因素。當(dāng)粒子互相靠近時，排斥力逐漸增加，但當(dāng)達(dá)到最高點時，排斥力迅速下降，再進(jìn)一步接近時便進(jìn)入吸引區(qū)，吸引力引起絮凝。分散穩(wěn)定性主要取決于是否能夠防止具有高能量粒子因碰撞而進(jìn)入吸引區(qū)。
在水分散體系中通?？梢约尤氡砻婊钚詣┗螂娊赓|(zhì)（如多聚磷酸鈉或聚丙烯酸銨）使粒子表面形成厚的雙電層，這樣可使粒子間發(fā)生較大的排斥力，防止絮凝。但這種方法在有機(jī)介質(zhì)中不起什么作用。在有機(jī)介質(zhì)中，粒子表面吸附的長鏈聚合物或表面活性主要起空間阻礙作用，它們防止粒子接近蠶桑范德華引力起作用的范圍。
利用空間阻礙防止絮凝的效應(yīng)，和所用的聚合物或表面活性劑及溶劑等有關(guān)，吸附層愈厚，分散體系愈穩(wěn)定。有關(guān)聚合物結(jié)構(gòu)的影響介紹如下：
① 分子量愈大，吸附層愈厚。
② 聚合物中的極性基團(tuán)不要連續(xù)排列，而要有一定間隔，這樣才能形成穩(wěn)定的厚的保護(hù)層。例如高水解度的聚乙烯醇，它的羥基連續(xù)分布，因此它的分子是平伏在顏料上的，吸附層不會厚。如果聚合物分子中只含部分羥基則不同，它在顏料表面形成線團(tuán)狀分布，其空間為溶劑所充滿，平均吸附層可很厚，所以保護(hù)作用很強(qiáng)。
③ 不良溶劑中的聚合物成卷曲狀，而在良溶劑中成舒展?fàn)睿@使得它們在顏料上的吸附情況不同。良溶劑中粒子吸附的聚合物量小，密度低，而不良溶劑中粒子上吸附的聚合物密度高，吸附量大。其原因是良溶劑中溶劑分子和吸附的聚合物相容性好，聚合物脫附容易，而且由于分子舒展，占有的吸附面積也大。因此在不良溶劑中顏料分散體比較穩(wěn)定。如果在分散顏料時使用良溶劑，在調(diào)稀時用不良溶劑可導(dǎo)致絮凝，但相反則可防絮凝。
⑶ 貯存時粘度上升
如前所述，涂料貯存時，粘度上升的原因主要是存放時發(fā)生了物理和化學(xué)的變化，特別是顏料間的絮凝。主要原因如下：
① 粒子的聚合物吸附層中，低分子量的聚合物會愈來愈多，例如醇酸樹脂涂料，由于低分子量的醇酸樹脂具有相對多的極性基團(tuán)，如羰基、羥基等，因此特別容易被吸附。由于低分子量的聚合物被提取，高分子量的聚合物脫附，因此介質(zhì)粘度會明顯提高。低分子量的聚合物通常被看作是一種增塑劑或溶劑。
② 酸性介質(zhì)和堿性顏料（如氧化鋅）間的化學(xué)反應(yīng)，粘度可逐漸增至凝膠。
③ 金屬顏料（如鋁粉）與酸性介質(zhì)間的反應(yīng)，這種反應(yīng)也導(dǎo)致凝膠。
④ 多聚磷酸鹽不但可作為水性涂料的分散劑，也可作為多價金屬（如Ca等）的螯合劑，但它易水解為正磷酸鹽，失去螯合作用而變成絮凝劑。
3、表面活性劑的作用
表面活性劑在顏料分散中的主要用途有如下幾個方面：
⑴ 潤濕作用：主要是因為表面活性劑可以降低介質(zhì)的表面張力和介質(zhì)與顏料間的界面張力。
⑵ 穩(wěn)定作用：增加乳膠粒子和顏料在涂料中的分散穩(wěn)定性。乳膠和顏料粒子表面吸附有表面活性劑，便可以取得靜電或（和）立體的穩(wěn)定作用。但這里必須注意，有時表面活性劑加量不當(dāng)也可能導(dǎo)致絮凝，例如下圖1表示氧化鐵的粒子分散在水中的情況。氧化鐵分散后有了雙電層，此時加一定量陰離子表面活性劑，由于雙電層被破壞或消弱而能聚集，則可形成親水基朝外的穩(wěn)定的吸附層。
陰離子和非離子表面活性劑合用往往取得更佳效果，其原因之一也可用下圖1表示。如果全用陰離子表面活性劑，顏料表面上的同性電荷間有一定的排斥力，若用適當(dāng)?shù)姆请x子表面活性劑，可使同性電荷分離，而使保護(hù)層更穩(wěn)定。

⑶ 擠水顏料：一般顏料都是由水—顏料體系經(jīng)過干燥粉碎后得到的。在轉(zhuǎn)變?yōu)榉勰┻^程中，粒子會嚴(yán)重的聚集。在溶劑型涂料制備中，固體顏料要在油中再次研磨分散。為了免除干燥和粉碎，可直接將水一顏料體系中的顏料轉(zhuǎn)移到油中，這不僅可節(jié)約能量，而且由于水—顏料體系中顏料凝聚力很弱，直接將顏料由水相轉(zhuǎn)至油相，研磨比較容易。為了完成這種轉(zhuǎn)移，需要用溶于油的表面活性劑處理水中顏料，這樣可使顏料具有疏水性從而時入油相。

十一、漆膜的力學(xué)性質(zhì)與附著力
作為保護(hù)層的涂料，經(jīng)常受到各種力的作用，如摩擦、沖擊、拉伸等，因此要求漆膜有必要的力學(xué)性能。為了評價漆膜的力學(xué)性質(zhì)，涂料工業(yè)本身發(fā)展了一系列測試方法，但這些方法只能提供具體材料性能優(yōu)劣的數(shù)據(jù)，而不能給出漆膜力學(xué)性能的規(guī)律、特點及其與漆膜結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。另一方面，由于聚合物材料的廣泛應(yīng)用，有關(guān)聚合物材料的力學(xué)性質(zhì)已進(jìn)行了廣泛而深入的研究，涂料也是一種聚合物材料，且包括了聚合物材料的各種形式，如熱塑性材料，熱固材料、復(fù)合材料、聚合物合金等等，因此用已有的聚合物材料學(xué)的知識來了解和總結(jié)漆膜力學(xué)性質(zhì)是很有意義的。但是，涂料和塑料、橡膠、纖維等典型的聚合物材料又有不同，漆膜的性能是和底材密切聯(lián)系的，換言之，聚合物材料的規(guī)律和理論只和自由漆膜的性質(zhì)有直接關(guān)聯(lián)。如何將自由漆膜與附著在底材上的實際漆膜的性能聯(lián)系起來，仍是一個需要研究的課題，但無論如何，有關(guān)自由漆漆膜是和底材結(jié)合在一起的，因此漆膜和底材之間的附著力對漆膜的應(yīng)用性能同樣有重要影響。附著力的理論和規(guī)律是粘合劑研究的重要課題，因此涂料和粘合劑有著密切的關(guān)系，粘合劑的理論對于涂料同樣有重要的參考價值。
1、無定型聚合物力學(xué)性質(zhì)的特點
材料的力學(xué)性質(zhì)主要是指材料對外力作用響應(yīng)的情況。當(dāng)材料受到外力作用，而所處的條件使它不能產(chǎn)生慣性移動時，它的幾何形態(tài)和尺寸將產(chǎn)生變化，而幾何尺寸變化的難易又與材料原有的尺寸有關(guān)，用原有尺寸除以受力后的形變尺寸就稱為應(yīng)變。材料發(fā)生應(yīng)變時，其分子間和分子內(nèi)的原子間的相對位置和距離便要發(fā)生變化。由于原子和分子偏離原來的平衡位置，于是產(chǎn)生了原子間和分子間的回復(fù)內(nèi)力，它抵抗著外力，并傾向恢復(fù)到變化前的狀態(tài)。達(dá)到平衡時，回復(fù)內(nèi)力與外力大小相等，方向相反。定義單位面積上的回復(fù)內(nèi)力為應(yīng)力，其值與單位面積上的外力相等。產(chǎn)生單位形變所需的應(yīng)力稱為模量。
模量=應(yīng)力/應(yīng)變
根據(jù)外力形式不同，如拉伸力、剪切力和靜壓力，模量分別稱為楊氏模量、剪切模量和體積模量。從材料的觀點來看，模量是材料抵抗外力形變能力，它與材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)有關(guān)，是材料最重要的參數(shù)。
① 模量與溫度的關(guān)系
將無定形聚合物材料的模量與溫度作圖，可得如下圖的典型曲線。在T＜Tg的低溫下模量很高（109帕斯卡數(shù)量級），這便是玻璃態(tài)的
聚合物的特征。當(dāng)溫度升高到T≥Tg時，模量急劇下降，然后又到達(dá)一個平臺（模量為107帕斯卡數(shù)量級）這時材料模量較低，容易變形，變成橡膠狀具有彈性，通常稱為高彈態(tài)或橡膠態(tài)。玻璃態(tài)與高彈態(tài)的轉(zhuǎn)變溫度便是玻璃化溫度Tg。當(dāng)溫度進(jìn)一步升到足以使分子間的相對運動速度與觀察時間相當(dāng)時，便進(jìn)入粘流態(tài)，即液態(tài)。高彈態(tài)和玻璃態(tài)被稱為固態(tài)。玻璃態(tài)的高聚物力學(xué)性質(zhì)還可隨溫度的高低分為“硬”玻璃態(tài)和“軟”玻璃態(tài)兩個區(qū)，兩個區(qū)的分界溫度稱為脆折溫度Tb。低于Tb溫度時，聚合物材料是脆性的；高于Tb的玻璃態(tài)聚合物材料具有延展性或稱韌性，外力作用下可發(fā)生較大的形變，除去外力，試樣的大形變不能完全回復(fù)，除非將試樣升溫至Tg以上。這種在軟玻璃態(tài)發(fā)生的大形變稱為強(qiáng)迫高彈形變，它和在高彈態(tài)發(fā)生的高彈形變本質(zhì)上是相同的。在Tb以下只能發(fā)生普彈形變，若外力過大，便發(fā)生脆裂。漆膜的使用最低溫度應(yīng)高于Tb。

 ② 粘彈性與力學(xué)松弛
一個理想的彈性體，受外力作用，平衡形變是瞬時達(dá)到的，與時間無關(guān)（普彈形變）；一個理想的粘流體，受外力作用，形變隨時間而變化；無定形聚合物材料介于兩者之間，屬粘彈性材料。由于聚合物的鏈段運動和鏈的整體運動都需要一定的時間，因此聚合物在受外力作用時，不能立即到達(dá)平衡，形變的建立需要一定的時間，當(dāng)外力保持恒定時，形變隨時間的延長而增大，這種現(xiàn)象叫做蠕變。形變發(fā)生以后，撤除外力，聚合物材料不能立刻回復(fù)到無應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)力的消除也需要時間，因此聚合物材料的力學(xué)性能往往同它的“歷史”有關(guān)。另一方面，如果使聚合物的形變固定不變，可以觀察到其應(yīng)力隨作用時間的延長而下降，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力松弛。蠕變和應(yīng)力松弛都屬于力學(xué)松弛，即力學(xué)性質(zhì)隨時間而改變。右圖是不同材料在恒定應(yīng)力下形變與時間的關(guān)系。從圖中可以看出，交聯(lián)聚合物和線性聚合物都屬粘彈形變，但也有不同。線性聚合物由于分子間沒有化學(xué)交聯(lián)而可相對滑移，產(chǎn)生粘性流動（或稱塑性形變），一旦產(chǎn)生粘性流動，形變不同材料在恒定應(yīng)力下形變與時間的關(guān)系便不能恢復(fù)；交聯(lián)的聚合物則因分子間互相牽制，其形變在外力撤銷后可逐漸恢復(fù)。力學(xué)松弛和溫度有關(guān)，它在材料的玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)表面得最為明顯。力學(xué)松弛也和時間有關(guān)，如果固定溫度，以模量對作用時間作圖，也可得到如上 ‘無定形聚合物的溫度-模量曲線圖’那樣的曲線。因此，對于聚合物材料來說，延長作用時間和提高溫度有相似的效果。已經(jīng)證明，作用時間和溫度之間可以進(jìn)行等效的交換，利用這種等效應(yīng)性，可以根據(jù)較高溫度下的實驗結(jié)果來推斷很長作用時后的聚合物材料的力學(xué)性能。

③ 動態(tài)力學(xué)松弛
聚合物材料往往受到交變應(yīng)力（應(yīng)力大小周期地變化）作用，例如木器漆膜受到膨脹與收縮的反復(fù)作用。在交變應(yīng)力作用下，相應(yīng)的形變也會有周期性變化。將兩者并不同步的變化記錄下來可得兩條波形相似但有位差的曲線，

應(yīng)力曲線1的數(shù)學(xué)表示式為 σ(t)= σ0sinωt (1)
應(yīng)變曲線2為 ε(t) =ε0 sin　(ωt－δ) (2)
式中(1)和(2)中的ω為應(yīng)力變化的角頻率，σ0為峰值應(yīng)力，ε0為峰值應(yīng)變，兩個波形的相位差，即應(yīng)力峰與應(yīng)變峰間 交變應(yīng)力應(yīng)變曲線的距離為δ，它們間可得出如下關(guān)系：
σ0 cosδ/ε0＝E′ ⑶
σ0 sinδ/ε0＝E″ ⑷
E″/ E′＝tanδ ⑸
其中E′稱為貯能模量；E″稱為損耗模量；tanδ稱為正切損耗或稱內(nèi)耗，是材料在交變應(yīng)力作用下彈性能換變?yōu)闊崮艿姆謹(jǐn)?shù)。
從上面的‘交變應(yīng)力應(yīng)變曲線’圖可以看出，形變發(fā)生總是落后于應(yīng)力的變化，這種現(xiàn)象稱為滯后現(xiàn)象。滯后現(xiàn)象來源于分子之間的內(nèi)摩擦。形變回復(fù)到原狀時要克服內(nèi)摩擦做功，所做的功被轉(zhuǎn)化為熱能。
2、 漆膜的強(qiáng)度
① 應(yīng)力-應(yīng)變曲線與聚合物的強(qiáng)度
聚合物材料受拉伸力作用而發(fā)生伸長，在拉伸至斷裂發(fā)生之前的應(yīng)力-應(yīng)變（以伸長率表示）曲線稱為拉伸曲線，曲線的終點是材料斷裂的點，即為材料強(qiáng)度的表示。
在右圖中曲線1—3為典型的玻璃態(tài)聚合物拉伸曲線。曲線3上的C點為斷裂點，該點的應(yīng)力稱為斷裂應(yīng)力或抗張強(qiáng)度，A點為彈性極限，在A點和原點之間應(yīng)變與應(yīng)力成直線關(guān)系，OA直線的斜率為其模量，此時聚合物的形變來自高分子鏈的鍵長與鍵角的變化，應(yīng)力除去后可迅速回復(fù)，為普彈形變，具有高模量低形變的性質(zhì)，曲線在B點時應(yīng)力出現(xiàn)極大值，稱屈服應(yīng)力或屈服強(qiáng)度σy，過了B點應(yīng)力反應(yīng)變曲線面降低，在B點前的斷裂稱為脆性斷裂，如圖曲線1所示。在屈服點后的斷裂如圖曲線2則稱為韌性斷裂。材料在屈服后，出現(xiàn)較大形變，這便是強(qiáng)迫高彈形變，這時玻璃態(tài)聚合物被凍結(jié)的分子鏈段在強(qiáng)大外力作用下開始運動，這種運動導(dǎo)致鏈的伸展，因而發(fā)生較大形變，由于聚合物處于玻璃態(tài)，在外力除去后，舒展的分子不會自動恢復(fù)原狀。分子鏈伸展后，便形成了一定的取向，使強(qiáng)度進(jìn)一步提高，欲使發(fā)生進(jìn)一步的形變，便要有更強(qiáng)大的力，因此應(yīng)力回升直至斷裂。曲線1發(fā)生在溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Tg的情況，最后應(yīng)變不到10%，表現(xiàn)為硬而脆的性質(zhì)。曲線2代表了溫度低于Tg，但高于Tb的情況總的應(yīng)變不超過20%，呈硬而強(qiáng)的性質(zhì)。曲線3發(fā)生在溫度稍低于Tg的情形，表現(xiàn)出強(qiáng)韌的性質(zhì)，有很大的形變。曲線4代表了處于高彈態(tài)聚合物的情況，由于在高彈態(tài)，分子鏈段可以自由運動，因此在低的外力作用下便可發(fā)生大形變，它具有低模量，大形變特點，有很高的斷裂伸長率。聚合物在屈服點后，經(jīng)取向的聚合物分子，在外力作用下還可發(fā)生分子間的相對滑動，這種滑動形成的形變，便是所謂的塑性形變，是不可逆的形變。交聯(lián)聚合物由于分子間受到化學(xué)鍵的限制，塑性形變難以發(fā)生。

為了得到硬而強(qiáng)的聚合物材料，聚合物分子不應(yīng)是柔性的，由于在玻璃態(tài)發(fā)生強(qiáng)迫高彈形變要求分子鏈段運動比較容易，柔性聚合物在玻璃態(tài)分子間堆積緊密，要使其鏈段運動需要很大的外力，甚至超過材料的強(qiáng)度，這和為了使材料具有很好的高彈態(tài)性質(zhì)是不同的，高彈體要求分子有很好的柔性鏈結(jié)構(gòu)。柔性很好的聚合物在玻璃態(tài)是脆性的，它們的Tb和Tg很接近。
② 漆膜的展性
用于卷鋼，罐頭等涂料在金屬表面成膜后要經(jīng)受加工成形時的各種考驗，要求漆膜在加工成形時，即使受到很大的形變，不至斷裂，也不至過分的減薄。在加工時，不僅拉伸力，而且還有壓縮力，而且位置不同，受力也不同，因此很難有相應(yīng)的測試方法來準(zhǔn)確地予以描述。但是，無疑聚合物材料是否適應(yīng)這種要求，是和其應(yīng)-應(yīng)變曲線相關(guān)的，而最重要的又是拉伸曲線的情況，其中斷裂伸長是一個重要量度。如果聚合物膜處于硬玻璃態(tài)，即在脆折溫度以下，斷裂伸長很低，漆膜是硬而脆的，在加工中必然脆裂。如果漆膜是在高彈態(tài)，漆膜盡管有很大的伸長，在外力撤銷后有很大的回彈力，但漆膜很軟。理想的情況是漆膜處于軟玻璃態(tài)，即處于脆折溫度Tb以上和玻璃溫度Tg以下。此時漆膜在外力作用下有相當(dāng)大的伸長（強(qiáng)迫高彈形變），而且這種形變可保留下來，即漆膜有一定的展性，漆膜表現(xiàn)出硬和韌的性質(zhì)。因此選擇涂料的成膜物時，不僅要注意其Tg而且要注意Tb，通常將Tg和Tb之差除以Tg所得之值q作為展性高低的衡量。式：q＝(Tg—Tb)/Tg 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和聚苯乙烯（PS）玻璃化溫度很接近，但PMMA比PS具有更好的加工性質(zhì)，其原因在于PMMA的Tb遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于PS的Tb。在Tb和Tg之間的聚合物分子雖然不能有鏈段的自由運動，但它們的基團(tuán)仍可進(jìn)行轉(zhuǎn)動，PS上的苯基轉(zhuǎn)動困難，而PMMA的酯基轉(zhuǎn)動比較容易，因此PS比PMMA表現(xiàn)得更為脆性。下表列舉了幾種典型聚合物材料Tg，Tb和q值，以供比較。
幾種聚合物的Tg，Tb和q 在涂料中不會使用像上表中那樣的均聚物，因為Tg太高，一般都是共聚物；另外用于金屬表面的涂料，如卷鋼涂料，一般都不是熱塑性的，而是交聯(lián)型的，因此共聚物的組成，交聯(lián)度的大小對Tg 和Tb的影響，亦即對脆性和展性的影響，是設(shè)計配方時需要注意的。
③ 漆膜的伸長與復(fù)原
木器對涂料的要求是多方面的，但很重要的是其伸長與復(fù)原性質(zhì)，漆膜必須能隨木器的吸水膨脹而伸長，又能隨木器的干燥收縮而復(fù)原。通常伸長不夠可引起漆膜沿木器紋理方向產(chǎn)生裂紋，因此斷裂伸長和裂紋有密切關(guān)系。另外，如果伸長后的漆膜不能隨木器的收縮而恢復(fù)的話，則可產(chǎn)生皺紋。如果漆膜處于軟玻璃態(tài)，即有展性的狀態(tài)，它在木器膨脹時，可因強(qiáng)迫高彈形變而有較大的伸長，這種形變，如前所述，是鏈段運動引起分子取向的結(jié)果，外力撤銷后，不能完全復(fù)原，即使對其加反方向的力（即收縮時的力），也不可能復(fù)原。如果漆膜處于Tg以上的高彈態(tài)，可有很高的伸長率，由于形變發(fā)生在鏈段可以自由運動的情況下，撤除外力，特別是有反向收縮作用時，形變易于恢復(fù)。另一方面，當(dāng)木器膨脹引起的漆膜形變被長期保持時，由于力學(xué)松弛，應(yīng)力可逐漸減小。木器的膨脹與收縮的速度不同，漆膜的斷裂情況也不同，這可從右圖的聚合物在不同應(yīng)變速度下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中了解這一特點：圖中最低的應(yīng)力-應(yīng)變曲線是在極慢的應(yīng)變速度下測定的，可以認(rèn)為此曲線是和時間無關(guān)的平衡線。隨著應(yīng)變速度的增加斷裂伸長也逐漸增加，最后可達(dá)一個最大值（H）；應(yīng)變速度再高時，斷裂伸長又減少，斷裂點的軌跡形成扇形曲線。如果形變以某一恒定速度到達(dá)A點然后保持形變不變，由于應(yīng)力松弛，應(yīng)力逐漸下降，直至到達(dá)底部曲線相交的C點，由于C點不在斷裂扇形曲線上，因此聚合物材料不會斷裂。但如果應(yīng)變不是在A點，而是發(fā)展到B點，當(dāng)固定應(yīng)變時，應(yīng)力一定時間后要降至D點，即與斷裂扇形曲線的交點，此時聚合物便會斷裂。要據(jù)上述討論，木器的漆膜最好是處于高彈態(tài)，特別是Tg轉(zhuǎn)變區(qū)附近。因此一般木器漆漆膜的Tg應(yīng)低于室溫。

④ 漆膜的耐磨性
涂料的耐磨性和漆料的磨擦系數(shù)、脆性、彈性有關(guān)。實驗結(jié)果證實，耐磨性和斷裂功有密切關(guān)系，斷裂功可以由應(yīng)力-應(yīng)變曲線所包圍的面積來衡量。已經(jīng)討論過，應(yīng)力和應(yīng)變曲線的形成是和應(yīng)變的速度相關(guān)的，為了衡量耐磨性，應(yīng)該是用相應(yīng)于磨擦速度的斷裂功。由于測試方法的限制，有時在室溫測得的耐磨性數(shù)據(jù)往往和實際結(jié)果不符，其原因可能是應(yīng)變速度和應(yīng)力時間不匹配，有時將試樣在較低溫度下測量，則可得到較好的結(jié)果，按照溫度-時間等效性原則，降低測試溫度相當(dāng)于提高了應(yīng)變速度。涂料中以聚氨酯涂料的耐磨性為最好，這可能是因為聚氨酯分子間可形成氫鍵的緣故，在應(yīng)力下，聚氨酯由于氫鍵的作用，表現(xiàn)出較高的硬度；當(dāng)應(yīng)力較高時，氫鍵斷裂吸收能量，從而保護(hù)了共價鍵；一旦外力撤銷，氫鍵又可形成。耐耐磨性也和摩擦系數(shù)大小有關(guān)。涂料中加入石臘或含氟表面活性劑可以降低摩擦系數(shù)，增加耐摩擦性。涂料中大顆粒的惰性顏料粒子也可增加耐摩擦性，其原因可能是減少了漆膜的接觸面積，從而減少了表面與表面間的力的傳遞。
⑤ 漆膜的抗沖擊
沖擊強(qiáng)度是在高速沖擊條件下的耐斷裂性。在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上，沖擊強(qiáng)度也和斷裂功有關(guān)，但相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)該是高速條件下的曲線。高抗沖擊的聚合物膜依賴于將能量吸收和轉(zhuǎn)化的情況，因為內(nèi)耗是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱的一種量度，內(nèi)耗愈大，吸收沖擊能量愈大，所以內(nèi)耗也是抗沖擊性的一種重要量度，聚合物在玻璃化溫度轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi)耗有一峰值，玻璃態(tài)的抗沖擊強(qiáng)度趨于極大。由于沖擊作用極為急速，聚合物分子鏈段往往在完成松弛運動和分散應(yīng)力之前便出現(xiàn)斷裂，只有分子鏈柔順的聚合物處于高彈態(tài)時，才有較好的抗沖擊性，因此一般認(rèn)為玻璃化溫度的高低和抗沖擊性有密切的關(guān)系。但要注意玻璃化溫度并非衡量抗沖擊性的可靠標(biāo)準(zhǔn)，例如聚苯乙烯Tg為100℃，聚碳酸酯的Tg為150℃，但聚苯乙烯的抗沖擊強(qiáng)度要比碳酸酯差的多，這是因為聚碳酸酯在—60℃有一個很大的β內(nèi)耗峰，而聚苯乙烯在室溫以下沒有β轉(zhuǎn)變，對抗沖擊無貢獻(xiàn)，其它次級峰都很小，對抗沖擊都不起大的作用。由此可知，玻璃態(tài)的聚合物在低溫具有強(qiáng)的次級內(nèi)耗峰者，則有較好的抗沖擊性。如前面所述聚合物的力學(xué)譜上往往有多個次級峰出現(xiàn)，聚合物在對應(yīng)于峰值溫度下比無峰值的鄰近溫度下具有較好的抗沖擊性。
⑥ 影響聚合物材料強(qiáng)度的因素
從微觀上來看，聚合物材料的斷裂破壞都意味著外力破壞或克服了化學(xué)鍵、氫鍵及范德華力。因此聚合物材料強(qiáng)度可根據(jù)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論計算。因為計算是在非常理想的情況下進(jìn)行的，所得結(jié)果和實際強(qiáng)度差距非常之大，實際強(qiáng)度要比理論強(qiáng)度差很多。弄清楚理論計算與實際結(jié)果差異的原因，對于如何提高材料強(qiáng)度意義很大。影響聚合物實際強(qiáng)度的因素很多，有些因素如溫度、作用力速度，以及顏料和聚合物共混等對漆膜強(qiáng)度的影響，已作過討論。結(jié)晶和取向?qū)τ谒芰?、纖維、橡膠的強(qiáng)度影響很大，但在漆膜中所起作用不是很重要，下面僅對一些對涂料較為重要的因素作簡單介紹：
聚合物分子結(jié)構(gòu)：
由于聚合物材料的強(qiáng)度主要決定于主鏈的化學(xué)鍵力和分子間的作用力，增加主鏈的強(qiáng)度或增加分子間的作用力都可使聚合物的強(qiáng)度增加，聚合物的極性和分子間的氫鍵可增加分子間的作用力，因而可增加強(qiáng)度，例如低壓聚乙烯的拉伸強(qiáng)度只有15—16兆帕斯卡，聚氯乙烯因有極性基團(tuán)，拉伸強(qiáng)度為50兆帕斯卡，尼龍6-10因有氫鍵，拉伸強(qiáng)度為60兆帕斯。分子鏈支化程度增加，使鏈分子間的距離增加，分子間的作用力減少，因而拉伸強(qiáng)度降低。適度交聯(lián)，使分子鏈不易發(fā)生相對滑移，增加了分子鏈間的作用，因而強(qiáng)度增加。在考慮分子間力或主鏈化學(xué)鍵強(qiáng)度對強(qiáng)度貢獻(xiàn)時，不能忽略了由于力學(xué)松弛或內(nèi)耗對聚合物強(qiáng)度的貢獻(xiàn)，這兩者往往是矛盾的，例如極性基團(tuán)過密，或取代基過大，阻礙了鏈段運動，不能實現(xiàn)強(qiáng)迫高彈形變，聚合物會變脆，即拉伸強(qiáng)度雖然大了，但沖擊強(qiáng)度下降。支鏈減少了分子間作用力，可使鏈段活動較為自由，因而沖擊強(qiáng)度增加。一般說來，取代基小，數(shù)量少，極性弱，分子間作用力小的大分子鏈，柔順性好，有利于大分子鏈段運動，可提高抗部擊性，但相應(yīng)地會使拉伸強(qiáng)度變低，硬度變低。增加主鏈的化學(xué)鍵強(qiáng)度，如使主鏈含有苯環(huán)、雜環(huán)等，可使材料的強(qiáng)度增加。共聚合可以用于調(diào)節(jié)分子鏈的結(jié)構(gòu)，因而改善聚合物強(qiáng)度的重要手段。
缺陷與應(yīng)力集中：
如果材料中存在缺陷，受力時材料內(nèi)部的應(yīng)力平均分布的狀態(tài)將發(fā)季變化，使缺陷附近局部的應(yīng)力急劇增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過應(yīng)力平均值，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力集中。缺陷包括裂紋、空隙、缺口、銀紋和雜質(zhì)。各種缺陷在漆膜形成過程中是普遍存在的，例如，顏料分散過程不理想，顏料體積濃度PVC超過CPVC，溶劑揮發(fā)時產(chǎn)生的氣泡，成膜時體積的收縮導(dǎo)致的內(nèi)應(yīng)力引起的細(xì)小的銀紋或裂縫，缺陷是材料破壞的薄弱環(huán)節(jié)，當(dāng)局部應(yīng)力超過局部強(qiáng)度時，缺陷就發(fā)展，最終導(dǎo)致斷裂，因而可嚴(yán)重地降低材料的強(qiáng)度，它是造成聚合物實際強(qiáng)度下降的主要原因。
每一聚合物鏈的末端可以說也是一個微小的缺陷，因此分子量愈低，缺陷愈多，強(qiáng)度也愈低，減少缺陷是提高強(qiáng)度的一個重要措施。
形態(tài)的影響：
聚合物的強(qiáng)度和聚合物的凝聚態(tài)的形態(tài)有很大的關(guān)系，聚合物形態(tài)往往可以影響裂縫發(fā)展的速度。例如，氯乙烯-乙酸乙烯共聚物用純甲基異丁酮（MIBK）為溶劑所得的薄膜，其斷裂伸長很低，脆性很大。MIBK是氯乙烯-乙酸乙烯共聚物的良溶劑，當(dāng)在MIBK中混入少量不良溶劑〔如甲氧基丁醇（MOB）〕后，所得薄膜的斷裂伸長明顯增加，特別是當(dāng)MIBK和MOB的比例為90：10時，情況最為明顯（如不良溶劑過多，強(qiáng)度又會明顯下降），其原因在于有適量的不良溶劑時，所得薄膜中可形成大量極細(xì)小的空隙，這種空隙可以控制住裂縫發(fā)展的速度，減緩了應(yīng)力集中強(qiáng)度。由此可見，合適的形態(tài)，使裂縫在較大的區(qū)域內(nèi)緩慢發(fā)展，而不使應(yīng)力高度集中到少數(shù)部位，可避免斷裂，這是設(shè)計抗沖擊涂料配方需予考慮的。
另一方面，在無定形漆膜中的微觀多相性也可使漆膜的韌性增加。用接枝、嵌段共聚合，或者用共混方法可以得到具有微觀多相性的材料。如和橡膠共混的ABS或聚苯乙烯，其中橡膠以微粒狀分散于連續(xù)的塑料相之中，由于塑料相的存在，使材料的彈性模量和硬度不至于有過分的下降，而分散的橡膠微粒則作為大量的應(yīng)力集中物，當(dāng)材料受到?jīng)_擊物時，它們可引發(fā)大量的銀紋，從而吸收大量沖擊能量，同時由于大量銀紋之間應(yīng)力場的相互干擾，又可阻止銀紋的進(jìn)一步發(fā)展，從而可以大大提高聚合物材料的韌性。涂料也可用類似的方法形成增韌的薄膜，例如利用核殼結(jié)構(gòu)的乳膠，便可得到連續(xù)相為硬而強(qiáng)的聚合物，分散相為軟而韌的聚合物的結(jié)構(gòu)。加入顏料也是形成多相體系的手段，它可提供大量使單個的銀紋發(fā)生分枝的位置，也可使銀紋的發(fā)展方向偏轉(zhuǎn)，從而提高漆膜的強(qiáng)度。
附著力的影響：
漆膜與底材的附著力如果很好，作用在漆膜上的應(yīng)力可以較好地得到分散，因而漆膜不易被破壞。
3、 漆膜的附著力
⑴ 粘附的理論
漆膜與基材之間可通過機(jī)械結(jié)合，物理吸附，形成氫鍵和化學(xué)鍵，互相擴(kuò)散等作用接合在一起，由于這些作用產(chǎn)生的粘附力，決定了漆膜與基材間的附著力。根據(jù)理論計算，任何原子、分子間的范德華力便足以產(chǎn)生很高的粘附強(qiáng)度，但實際強(qiáng)度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于理論計算，這各上節(jié)討論的聚合物材料強(qiáng)度一樣，缺陷和應(yīng)力集中是這種差距的主要原因，而且界面之間容易有各種缺陷。因此為了使漆膜有很好的附著力，需要考慮多種因素的作用。下面分別簡單地予以介紹。
① 機(jī)械結(jié)合力
任何基材的表面都不可能是光滑的，即使用肉眼看起來光滑，在顯微鏡下也是十分粗糙的，有的表面如木材、紙張、水泥，以及涂有底漆的表面（PVC≥CPVC）還是多孔的，涂料可滲透到這些凹穴或孔隙中去，固化之后就象有許多小鉤子和楔子把漆膜與基材連結(jié)在一起。
② 吸附作用
從分子水平上來看，漆膜和基材之間都存在著原子、分子之間的作用力。這種作用力包括化學(xué)鍵、氫鍵和范德華力。根據(jù)計算，當(dāng)兩個理想平面距為10 時，由范德華力的作用，它們之間的吸引力便可達(dá)103—104N/cm2，距離為3—4 時可達(dá)104—105N/cm2，這個數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了現(xiàn)在最好的結(jié)構(gòu)膠粘劑所能達(dá)到的強(qiáng)度，但是兩個固體之間很難有這樣的理想的情況，即使經(jīng)過精密拋光，兩個平面之間的接觸還不到總面積的百分之一。當(dāng)然如果一個物體是液體，這種相互結(jié)合的要求便易于得到，其條件是液體完全潤濕固體表面，因此涂料在固化之前完全潤濕基材表面，則應(yīng)有較好的附著力，即使如此，其粘附力也遠(yuǎn)比理論強(qiáng)度低得多，這是因為在固化過程總是有缺陷發(fā)生的，粘附強(qiáng)度不是決定于原子、分子作用力的總和，而是決定于局部的最弱的部位的作用力。兩個表面之間僅通過范德華力結(jié)合，實際便是物理吸附作用，這種作用很容易為空氣中的水汽所取代。因此為了使漆膜與基材間有強(qiáng)的結(jié)合力，僅靠物理吸附作用是不夠的。
③ 化學(xué)鍵結(jié)合
化學(xué)鍵（包括氫鍵）的強(qiáng)度要比范德華力強(qiáng)的多，因此如果涂料和基材之間能形成氫鍵或化學(xué)鍵，附著力要強(qiáng)得多。如果聚合物上帶有氨基、羥基和羧基時，因易與基材表面氧原子或氫氧基團(tuán)等發(fā)生氫鍵作用，因而會有較強(qiáng)的附著力。聚合物上的活性基團(tuán)也可以和金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如酚醛樹脂便可在較高溫度下與鋁、不銹鋼等發(fā)生化學(xué)作用，環(huán)氧樹脂也可和鋁表面發(fā)生一定的化學(xué)作用。化學(xué)鍵結(jié)合對于粘結(jié)作用的重要意義可從偶聯(lián)劑的應(yīng)用得到說明，偶聯(lián)劑分子必須具有能與基材表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的基團(tuán)，而另一端能與涂料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，例如，最常用的硅烷偶聯(lián)劑，X3Si(CH2)nY，X是可水解的基團(tuán)，水解之后變成羥基，能與無機(jī)表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，Y是能夠與涂料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的官能團(tuán)。
④ 擴(kuò)散作用
涂料中的成膜物為聚合物鏈狀分子，如果基材也為高分子材料，在一定條件下由于分子或鏈段的布朗運動，涂料中的分子和基材的分子可相互擴(kuò)散，相互擴(kuò)散的實質(zhì)是在介面中互溶的過程，最終可導(dǎo)致界面消失。高分子間的互溶首先要考慮熱力學(xué)的可能性，即要求兩者的溶解度參數(shù)相近，另一方面，還要考慮動力學(xué)的可能性，亦即兩者必須在Tg以上，即有一定的自由體積以使分子可互相穿透。因此塑料涂料或油墨的溶劑最好能使被涂塑料溶脹，提高溫度也是促進(jìn)擴(kuò)散的一個方法。
⑤ 靜電作用
當(dāng)涂料與基材接的電子親合力不同時，便可互為電子的給體和受體，形成雙電層，產(chǎn)生靜電作用力。例如，當(dāng)金屬和有機(jī)漆膜接觸時，金屬對電子親合力低，容易失去電子，而有機(jī)漆膜對電子親合力高，容易得到電子，故電子可從金屬移向漆膜，使界面產(chǎn)生接觸電勢，并形成雙電層產(chǎn)生靜電引力。
⑵ 影響實際附著力的因素
漆膜和基材之間的作用是非常復(fù)雜的，很難用上節(jié)單一因素的影響來表述，它是多種因素綜合的結(jié)果。因此實際附著力和理論分析有著巨大的差異。聚合物分子結(jié)構(gòu)、形態(tài)、溫度等都和附著力實際強(qiáng)度有關(guān)，但由于附著力是兩個表面間的結(jié)合，比聚合物材料的情況更為復(fù)雜。下面僅討論幾個重要的因素：
① 涂料粘度的影響
涂料粘度較低時，容易流入基材的凹處和孔隙中，可得到較高的機(jī)械力，一般烘干漆具有比氣干漆更好的附著力，原因之一便是在高溫下，涂料粘度很低。
② 基材表面的潤濕情況
要得到良好的附著力，必要的條件是涂料完全潤濕基材表面。通常純金屬表面都具有較高的表面張力，而涂料一般表面張力都較低，因此易于潤濕，但是實際的金屬表面并不是純的，表面易形成氧化物，并可吸附各種的有機(jī)或無機(jī)污染物。如果表面吸附有有機(jī)物，可大大降低表面張力，從而使?jié)櫇窭щy，因此基材在涂布之前需進(jìn)行處理。對于低表面能的基材，更要進(jìn)行合適的處理，如在塑料表面進(jìn)行電火花處理或用氧化劑處理。
③ 表面粗糙度
提高表面粗糙度可以增加機(jī)械作用力，另一方面也有利于表面的潤濕。
④ 內(nèi)應(yīng)力影響
漆膜的內(nèi)應(yīng)力是影響附著力的重要因素，內(nèi)應(yīng)力有兩個來源：一、涂料固化過程中由于體積收縮產(chǎn)生的收縮應(yīng)力；二、涂料和基材的熱膨脹系數(shù)不同，在溫度變化時產(chǎn)生的熱應(yīng)力。涂料不管用何種方式固化都難免發(fā)生一定的體積收縮，收縮不僅可因溶劑的揮發(fā)引起，也可因化學(xué)反應(yīng)引起?？s聚反應(yīng)體積收縮最嚴(yán)重，因為有一部分要變成小分子逸出。烯類單體或低聚物的雙鍵發(fā)生加聚反應(yīng)時，兩個雙鏈由范德華力結(jié)合變成共價鍵結(jié)合，原子距離大大縮短，所以體積收縮率也較大，例如不飽和聚酯固化過程中體積收縮達(dá)10%。開環(huán)聚合時有一對原子由范德華作用變成化學(xué)鍵結(jié)合，另一對原子卻由原來的化學(xué)鍵結(jié)合變成接近于范德華力作用，因此開環(huán)聚合收縮率較小，有的多環(huán)化合物開環(huán)聚合甚至可發(fā)膨脹。環(huán)氧樹酯固化過程中收縮率較低，這是環(huán)氧涂料具有較好的附著力的重要砂因。降低固化過程中的體積收縮對提高附著力有重要意義，增加顏料、增加固含量和加入預(yù)聚物減少體系中官能團(tuán)濃度是涂料中減少收縮的一般方法。