聚合物分子結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)怎樣影響漆膜強(qiáng)度？
聚合物分子結(jié)構(gòu)的影響
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，增加主鍵的強(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15-16MPa，而聚氯乙烯因有極性基團(tuán)，拉伸強(qiáng)度為50MPa；尼龍6-10因有氫鍵，拉伸強(qiáng)度為60MPa。
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(duì)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(duì)強(qiáng)度貢獻(xiàn)時(shí)，不能忽略了由于力學(xué)松弛或內(nèi)耗對(duì)聚合物強(qiáng)度的貢獻(xiàn)，這兩者往往是予盾的，例如極性基團(tuán)過密，或取代基過大，阻礙了鏈段運(yùn)動(dòng)，不能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫高彈形變，聚合物會(huì)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(dòng)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(yùn)動(dòng)，可提高抗沖擊性，但相應(yīng)地會(huì)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)，因而是改善聚合物強(qiáng)度的重要手段。
缺陷與應(yīng)力集中的影響
如果材料中存在缺陷，受力時(shí)材料內(nèi)部的應(yīng)力平均分布的狀態(tài)將發(fā)生變化，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(shí)產(chǎn)生的氣泡，成膜時(shí)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(shí)，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(shí)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種微小的缺陷，因此相對(duì)分子質(zhì)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(gè)重要措施。
聚合物形態(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(shí)，情況最為明顯（如不良溶劑過多，強(qiáng)度又會(huì)明顯下降），其原因在于有適量的不良溶劑時(shí)，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；由此可知，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(jì)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(shí)，它們可引發(fā)大量的銀紋，從而吸收大量沖擊能量，同時(shí)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(gè)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。
漆膜附著力的影響
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。
