一文读懂涂料化工助剂-流平剂

为了避免涂料出现锁孔、桔皮、发花等现象，往往需要添加流平剂。今天详细介绍一下这种涂料常用化工助剂-流平剂。

涂油漆

一、流平性的概述

涂料施工后，会经历流动和干燥成膜的过程，最终形成平整、光滑、均匀的涂膜。涂膜能否达到平整光滑的特性，被称为流平性。在涂料实际施工过程中，常见的涂膜缺陷包括橘皮、鱼眼、缩孔、针孔、缩边、贝纳得漩涡、气流敏感以及由于流平性不佳而出现的刷痕和辊痕，这些现象降低了涂料的装饰和保护功能。

影响涂料流平性的因素很多，包括溶剂的挥发梯度和溶解性能、涂料的表面张力、湿膜厚度和表面张力梯度、涂料的流变性、施工工艺和环境等。其中最重要的因素是涂料的表面张力、成膜过程中湿膜产生的表面张力梯度以及湿膜表层的表面张力均匀化能力。改善涂料的流平性需要考虑调整配方和加入合适的助剂，使涂料具有合适的表面张力和降低表面张力梯度的能力。

二、流平剂的作用

流平剂是一种常用的涂料助剂，它促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。流平剂能降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性，改善涂饰液的渗透性，以减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使成膜均匀、自然。

流平剂的作用

三、流平的主要影响因素

1.表面张力梯度------液------气界面

● 里层和表层的表面张力梯度导致紊流

● 消除表面张力梯度是获得平整表面的要素

2. 表面张力------液------固界面

● 比底材低的表面张力，使涂料拥有更好的底材润湿力

● 降低涂料的表面张力降低处于表面的分子之间的吸引力，从而促使更好的流动。

流平速度的影响因素

● 粘度越大，流平越慢

● 涂膜越厚，流平越快

● 表面张力越大，流平越快

四、不同流平剂的作用机理及特性

1.消除表面张力梯度
2.降低体系表面张力

● 有机硅类:
-- 明显降低表面张力
-- 良好的迁移性能消除表面张力梯度

● 丙烯酸酯类:
-- 不明显降低表面张力
-- 不向表面迁移
-- 在涂层内部定向,调整局部表面张力同一性

对比来看，有机硅流平剂有多个显著特性。

有机硅流平剂

可以做到显著降低涂料的表面张力，提高涂料的底材润湿能力和漆膜的流动性、消除Benard旋涡从而防止发花。降低表面张力的能力取决于其化学结构，另一个显著特性是能改善涂层的平滑性、抗挂伤性和抗粘连性。这类流平剂的缺点是存在稳定泡沫、影响层间附着力的倾向，有些还对施工环境如烘炉产生污染。其结构目前主要有三类：聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷，以有机改性聚硅氧烷最为重要，短链有机硅不影响重涂。

丙烯酸流平剂

丙烯酸流平剂包括纯丙烯酸流平剂和改性丙烯酸流平剂。纯丙烯酸流平剂包括传统的非反应性丙烯酸流平剂和新型含官能团的反应性丙烯酸流剂。这是一类分子量不等的丙烯酸均聚物或共聚物，这类流平剂仅轻微降低涂料的表面张力，能够平衡漆膜表面张力差异，获得真正平整的、类似镜面的漆膜表面。如果分子量足够高，这类流平剂还具有脱气和消泡的作用。传统的非反应性丙烯酸流平剂的缺点是高分子量产品，可能会在漆膜中产生雾影，低分子量产品，又有可能降低漆膜表面硬度。含反应性官能团的丙烯酸流平剂能很好的解决这一矛盾，提供良好流平性的同时，不会产生雾影也不降低表面硬度，有时还会提高表面硬度。

氟碳化合物类流平剂

氟碳化合物类流平剂的特点是高效，但价格昂贵，一般在丙烯酸流平剂和有机硅流平剂难以发挥作用的时候使用，然而也存在稳定泡沫、影响层间附着力的倾向。

五、流平剂的应用及选择

对于一个确定的配方体系，应根据配方的性质和希望流平剂所达到的性能，来择合适的流平剂品种。

1.确定水性配方时，常常先选择润湿剂，再选择流平剂。有的助剂既可以起到润湿剂，也可以起到流平剂的作用。
2.不要大量使用强烈降低表面张力的润湿剂，够用就好，因为它会使流平时间延长。

● 水性涂料体系

水性涂料

水性涂料体系分为水溶性体系和乳胶体系。在水溶性体系中，需要强烈降低体系的表面张力，最常用的是有机硅流平剂和氟碳化合物类流平剂，所起作用与它们应用于溶剂型涂料体系相同。当然如果需要真正平整的表面，用于水性体系的丙烯酸流平剂是必需的。而对于乳胶体系，成膜机理则完全不同，粘度也不随溶剂的挥发而改变。配方中采用流平剂会可能提高涂料的底材润湿性，丙烯酸流平剂可以提高漆膜平整度，但涂料的主要流动性能，更多的是通过添加流变控制剂来进行控制和调整。