流平劑作用機理及使用方法總結(jié)
信息來源于：互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于：2022-08-26
常用的防縮孔流平劑
溶劑類流平劑主要是高沸點溶劑混合物。溶劑型涂料僅借助增加溶劑以降低粘度來改善流平性，將使涂料固體份下降并導(dǎo)致流掛等弊??；或者保持溶劑含量，只加入高沸點溶劑以調(diào)整揮發(fā)速度來改善流平，干燥時間也相應(yīng)延長。故此兩方案均不理想。只有加入高沸點溶劑混合物，顯示各種遞增特性（揮發(fā)指數(shù)、蒸餾曲線、溶解能力）較為理想。溶劑類流平劑主要成分是各種高沸點的混合溶劑，具有良好的溶解性，也是顏料良好的潤濕劑。常溫固化涂料由于溶劑揮發(fā)太快，涂料粘度提高過快妨礙流動而造成刷痕，溶劑揮發(fā)導(dǎo)致基料的溶解性變差而產(chǎn)生的縮孔，或在烘烤型涂料中產(chǎn)生沸痕、起泡等弊病采用這類助劑是很有效的。另外采用高沸點流平劑調(diào)整揮發(fā)速度，還可克服泛白弊病。
相容性受限制的長鏈樹脂常用的有聚丙烯酸類、醋丁纖維素等。它們的表面張力較低，可以降低涂料與基材之間的表面張力而提高提高涂料對基材的潤濕性，排除被涂固體表面所吸附的氣體分子，防止被吸附的氣體分子排除過遲而在固化涂膜表面形成凹穴、縮孔、桔皮等缺陷；此外它們與樹脂不完全相混容，可以迅速遷移到表面形成單分子層，以保證在表面的表面張力均勻化，增加抗縮孔效應(yīng)，從而改善涂膜表面的光滑平整性。聚丙烯酸酯類流平劑又可分為純聚丙烯酸酯、改性聚丙烯酸酯（或與硅酮拼合）、丙烯酸堿容樹脂等，純聚丙烯酸酯流
平劑與普通環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂或聚氨酯等涂料用樹脂相容性很差，應(yīng)用時會形成有霧狀的涂膜。為了提高其相容性，通常用有較好混容性的共聚物。
相容性受限制的長鏈硅樹脂常用的有聚二甲基硅氧烷，聚甲基苯基硅氧烷， 有機基改性聚硅氧烷等。這類物質(zhì)可以提高對基材的潤濕性而且控制表面流動，起到改善流平效果的作用，當(dāng)溶劑揮發(fā)后，硅樹脂在涂膜表面形成單分子層，改善涂膜的光澤。改性聚硅氧烷又可分為聚醚改性有機硅，聚酯改性有機硅，反應(yīng)性有機硅，引入有機基團(tuán)有助于改善聚硅氧烷和涂料樹脂的相容性，即使?jié)舛忍岣咭膊粫a(chǎn)生不相容和副作用，改性聚硅氧烷能夠降低涂料與基材的界面張力，提高對基材的潤濕性，改善附著力，防止發(fā)花，桔皮，減少縮孔，針眼等涂膜表面病態(tài)。
氟系表面活性劑，其主要成分為多氟化多烯烴，對很多樹脂和溶劑也有很好的相容性和表面活性，有助于改善潤濕性、分散性和流平性，還可以在溶劑型漆中調(diào)整溶劑揮發(fā)速度。
涂料配方中為何要使用流平劑
涂料的主要要功能是裝飾和防護(hù)，如果出現(xiàn)流動和流平缺陷，不僅影響外觀，同時也有損防護(hù)功能。如形成縮孔造成漆膜厚度不夠、形成針孔會導(dǎo)致漆膜的不連續(xù)性，這些都會降低漆膜的防護(hù)性。
涂料在施工和成膜過程中，會發(fā)生一些物理、化學(xué)變化，這些變化及涂料本身的性質(zhì)，將顯著影響涂料的流動和流平。
涂料施工后，會出現(xiàn)新的界面，一般情況下為涂料與底材之間的液/固界面和涂料與空氣之間的液/氣界面。如果涂料與底材之間的液/固界面的界面張力高于底材的臨界表面張力，涂料就無法在底材上鋪展，自然就會產(chǎn)生魚眼、縮孔等流平缺陷。
漆膜干燥過程中溶劑的揮發(fā)會導(dǎo)致在漆膜表面與內(nèi)部之間產(chǎn)生溫度、密度和表面張力差，這些差異進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)生漆膜內(nèi)部的湍流運動，形成所謂Benard旋渦。Benard旋渦會導(dǎo)致產(chǎn)生桔皮；在含不止一種顏料的體系，如果顏料粒子的運動性存在一定差異，Benard旋渦還很可能導(dǎo)致浮色和發(fā)花，垂直面施工會導(dǎo)致絲紋。
漆膜的干燥過程中有時會產(chǎn)生一些不溶性的膠粒，不溶性膠粒的產(chǎn)生會導(dǎo)致形成表面張力梯度，在漆膜中經(jīng)常導(dǎo)致縮孔的產(chǎn)生。例如，在交聯(lián)固化型體系中，配方含有不止一種樹脂，在漆膜的干燥過程中，隨著溶劑的揮發(fā)，溶解性較差的樹脂就可能形成不溶性膠粒。另外，在含有表面活性劑的配方中，如果表面活性劑與體系不相容，或在干燥過程中隨著溶劑的揮發(fā)，其濃度發(fā)生變化導(dǎo)致溶解性發(fā)生變化，形成不相容的液滴，也會形成表面張力差。這些都可能會導(dǎo)致縮孔的產(chǎn)生。
涂料在施工和成膜過程中，如果存在外界的污染物，也可能會導(dǎo)致縮孔、魚眼等流平缺陷。這些污染物通常是來自空氣、施工工具和底材的油污、塵埃、漆霧、水汽等。
涂料本身的性質(zhì)，如施工粘度、干燥時間等，也會對漆膜的最終流平產(chǎn)生顯著影響。過高的施工粘度和過短的干燥時間，通常會產(chǎn)生流平不良的面。
因此，必須通過添加流平劑，通過對涂料在施工和成膜過程中發(fā)生一些變化及涂料性質(zhì)進(jìn)行調(diào)整，幫助涂料獲得一個良好的流平。
流平劑的種類
流平劑大致分為兩大類。 一種是通過調(diào)整漆膜粘度和流平時間來起作用的，這類流平劑大多是一些高沸點的有機溶劑或其混合物，如異佛爾酮、二丙酮醇、Solvesso150等。
另一種是通過調(diào)整漆膜表面性質(zhì)來起作用的，一般人們所說的流平劑大多是指這一類流平劑。這類流平劑通過有限的相容性遷移至漆膜表面，影響漆膜界面張力等表面性質(zhì)，使漆膜獲得良好的流平。根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，這類流平劑目前主要有三大類：丙烯酸類、有機硅類和氟碳化合物類。
●丙烯酸流平劑
丙烯酸流平劑包括純丙烯酸流平劑和改性丙烯酸流平劑。
純丙烯酸流平劑包括傳統(tǒng)的非反應(yīng)性丙烯酸流平劑和新型含官能團(tuán)的反應(yīng)性丙烯酸流平劑。這是一類分子量不等的丙烯酸均聚物或共聚物，這類流平劑僅輕微降低涂料的表面張力，但能夠平衡漆膜表面張力差異，獲得真正平整的、類似鏡面的漆膜表面。如果分子量足夠高，這類流平劑還具有脫氣和消泡的作用。傳統(tǒng)的非反應(yīng)性丙烯酸流平劑的缺點是高分子量產(chǎn)品，可能會在漆膜中產(chǎn)生霧影，低分子量產(chǎn)品，又有可能降低漆膜表面硬度。含反應(yīng)性官能團(tuán)的丙烯酸流平劑能很好的解決這一矛盾，提供良好流平性的同時，不會產(chǎn)生霧影也不降低表面硬度，有時還會提高表面硬度。
改性丙烯酸流平劑主要的品種為氟改性丙烯酸流平劑和磷酸酯改性丙烯酸流平劑。與純丙烯酸流平劑不同，改性丙烯酸流平劑可以顯著降低涂料的表面張力，這樣就會在具有流平性的同時具有良好的底材潤濕性。
●有機硅流平劑
有機硅流平劑有兩個顯著特性。一是可以做到顯著降低涂料的表面張力，提高涂料的底材潤施能力和漆膜的流動性、消除Benard旋渦從而防止發(fā)花。降低表面張力的能力取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)。另一個顯著特性是能改善涂層的平滑性、抗掛傷性和抗粘連性。這類流平劑的缺點是存在穩(wěn)定泡沫、影響層間附著力的傾向，有些還對施工環(huán)境如烘爐產(chǎn)生污染。其結(jié)構(gòu)目前主要有三類：聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有機改性聚硅氧烷，以有機改性聚硅氧烷較為重要，純聚二甲基硅氧烷由于與涂料體系的相容性差，現(xiàn)已很少使用。 常用的有機硅流平劑有HY-5030、HY-5057等。
●氟碳化合物類流平劑
氟碳化合物類流平劑的特點是高效，但價格昂貴，一般在丙烯酸流平劑和有機硅流平劑難以發(fā)揮作用的時候使用，然而也存在穩(wěn)定泡沫、影響層間附著力的傾向。
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