01、前言

流平效果在涂料各項性能中是一項非常重要的指標能，直接關(guān)系到漆膜的外觀(guān)以及涂裝效果。

一個(gè)好的流平劑能為漆膜帶來(lái)較好的平整度，提高漆膜表面效果。

02、流平劑的作用原理

流平劑主要是通過(guò)影響涂層的液態(tài)膜的表面張力來(lái)達到流平效果。不同的化學(xué)成分的流平劑的作用機理不盡相同、或者各有側重，但基本都是通過(guò)影響膜表面張力來(lái)達到作用效果。

流平效果的產(chǎn)生離不開(kāi)潤濕，潤濕就牽涉到一個(gè)最基本的概念：表面張力。表面張力一般可以通過(guò)接觸角或者達因值來(lái)描述。

2.1表面張力

潤濕的簡(jiǎn)單示意圖

Q：接觸角

只有液態(tài)涂層的表面張力低于基材的表面張力方可能獲得接觸角為0的可能性：

只有液相的表面張力低于基材的表面張力才能獲得連續延展的漆膜。液相的表面張力越高，越容易出現表面缺陷。沒(méi)有足夠的潤濕效果就無(wú)從談起流平效果。

2.2流平劑的作用

流平劑在施工完成后，都會(huì )向漆膜表面遷移，然后對漆膜表面產(chǎn)生影響。

03、常見(jiàn)的流平劑種類(lèi)

常見(jiàn)的流平劑種類(lèi)有以下幾種：

1）氟類(lèi)化合物或者混合物

2）有機硅類(lèi)以及其改性物

3）丙烯酸酯類(lèi)

4）聚酯類(lèi)

5）其他化學(xué)成分（磷酸酯類(lèi)，炔二醇類(lèi)等）

3.1各類(lèi)流平劑的基本作用原理以及特性

氟類(lèi)以及有機硅類(lèi)流平劑都是通過(guò)自身的低表面張力與底材或者環(huán)境相對表面張力差來(lái)形成流動(dòng)，從而獲得平整效果。因此，用更貼切的說(shuō)法來(lái)說(shuō)，硅氟類(lèi)應該是“流動(dòng)劑”。

丙烯酸酯類(lèi)或者聚酯類(lèi)流平劑則是通過(guò)均衡濕膜表面的表面張力來(lái)獲得均勻一致的表面張力分布，從而達到真正流平效果。

氟改性的流平劑一般是小分子聚丙烯酸和全氟磺酸的復配物?；撬峄鶊F和樹(shù)脂親和相容，全氟段向外舒展。從而強烈干擾液膜表面的表面張力來(lái)獲得優(yōu)異的流動(dòng)性。

有機硅類(lèi)流平劑一般都是聚醚改性的聚硅氧烷。主要是通過(guò)改性端與體系的相容而硅鏈向外舒展來(lái)干擾漆膜表面的表面張力來(lái)獲得良好的流動(dòng)性。

硅類(lèi)流平劑在漆膜內的分布示意圖

氟硅類(lèi)流平劑的干燥過(guò)程剖面示意圖

在液相涂層，在漆膜干燥過(guò)程中存在著(zhù)微觀(guān)湍流。先干區域往往更多表現為樹(shù)脂本身的表面張力，液相部分還是保持有機硅或者氟添加劑的表面張力。低表面張力的液態(tài)部分會(huì )有強烈的向高表面張力的區域遷移的傾向，這樣的效果累積起來(lái)就會(huì )容易出現橘皮或者波浪紋！

硅氟類(lèi)流平劑最終流平效果示意圖

丙烯酸酯流平劑以及聚酯流平劑的效果示意圖

3.2氟硅類(lèi)流平劑的應用特性

氟硅類(lèi)流平劑的一些典型應用特性：

3.3非硅非氟流平劑的應用特性

常見(jiàn)的丙烯酸酯類(lèi)和聚酯類(lèi)流平劑的一些典型應用特性：

3.4其他成分的非硅非氟流平劑

除了丙烯酸酯或者聚酯類(lèi)非硅非氟流平劑之外，我們還可以發(fā)現一些比如炔二醇類(lèi)，磷酸酯類(lèi)或者聚氨酯類(lèi)的“流平劑”。

然而：

--炔二醇類(lèi)產(chǎn)品是利用其鋪展性來(lái)獲得較好的“流平性”，但漆膜表面的平整度未必會(huì )很理想；

--磷酸酯類(lèi)產(chǎn)品主要是通過(guò)其良好的潤濕性來(lái)獲得較快的鋪展速度，對于較薄的涂層潤濕鋪展性好了流平一般也可以達到要求；

--水性體系的聚氨酯類(lèi)增稠劑有一定的幫助流平的功能，但是往往對體系的溶劑，電解質(zhì)以及pH都比較敏感，因此容易出現流平效果波動(dòng)。

丙烯酸酯流平劑的特點(diǎn)

此類(lèi)產(chǎn)品是一種經(jīng)過(guò)潤濕能力提升的丙烯酸酯流平劑。通過(guò)組合非硅非氟類(lèi)強潤濕效果的組分來(lái)顯著(zhù)改善流平劑的潤濕能力。在普遍要求兼顧潤濕和流平的體系里都能廣泛應用。

與絕大多數溶劑型體系都能有優(yōu)異的相容性，其高分子聚丙烯酸酯結構有助于明顯提高漆膜表面硬度以及消泡破泡效果。

丙烯酸酯流平劑應用場(chǎng)合：

--卷材涂料：有效替代含氟流平劑，避免氟材料污染生產(chǎn)設備，施工設備以及烘道；

--木器PE底：優(yōu)異的潤濕消泡效果，優(yōu)異的相容性，避免發(fā)渾、避免氟類(lèi)材料的穩泡，避免污染；

--金屬以及玻璃自干以及烤漆：優(yōu)異的潤濕消泡效果，保持漆膜的硬度；

--PCB印刷油墨：優(yōu)異的潤濕流平效果，優(yōu)異的消泡抑泡效果；避免有機硅類(lèi)產(chǎn)品帶來(lái)的穩泡以及縮孔問(wèn)題，避免污染生產(chǎn)，施工環(huán)境與生產(chǎn)線(xiàn)。

--感光涂層：優(yōu)異的潤濕性，可以獲得均勻無(wú)氣泡無(wú)縮孔的均勻感光涂層。

羥基的聚丙烯酸酯小分子流平劑應用

MODAREZ MF AOH是一種帶羥基的聚丙烯酸酯小分子流平劑，能與常見(jiàn)的熱固型樹(shù)脂體系匹配用于提高漆膜的硬度。

MODAREZ MF AOH的實(shí)際應用案例：

--鋼琴漆，首飾盒用高光澤高豐滿(mǎn)度木器打磨涂層：不飽和聚酯體系，添加1-2%MF AOH。硬度從2H提高到4H。

--汽車(chē)修補漆：羥丙體系：添加0.3-0.5%MFAOH。硬度從HB提高到H。

--無(wú)溶劑UV體系：添加量：0.6%，易添加無(wú)需預稀釋?zhuān)黄崮ねㄍ笩o(wú)霧影；儲存無(wú)沉淀；無(wú)漆膜缺陷；兼有消泡效果。

--罩光清漆：脂肪酸醇酸PU體系：添加量0.5%，漆膜透明度鮮影性?xún)?yōu)異；60°光澤98以上，重涂性能優(yōu)異。

水性體系專(zhuān)用丙烯酸酯流平劑應用特性

由于水性樹(shù)脂除水溶性樹(shù)脂外，無(wú)論水性乳液或者分散體在成膜之前分子鏈幾乎都是處于卷曲狀態(tài)，因此其成膜機理與溶劑型樹(shù)脂完全不同。

作為一個(gè)水性體系用的丙烯酸酯流平劑，必須充分考慮成膜過(guò)程的分子鏈舒展的過(guò)程?；谶@個(gè)關(guān)鍵的成膜過(guò)程的模型，我們專(zhuān)門(mén)設計了專(zhuān)門(mén)的水性體系丙烯酸酯流平劑。

MODAREZ PW 336:中等分子量，能有效延長(cháng)漆膜的開(kāi)放時(shí)間，均衡表面張力以提高平整度與光澤，有效脫氣幫助消泡。

MODAREZ PW 363:中等分子量，更長(cháng)漆膜的開(kāi)放時(shí)間，均衡表面張力以提高平整度與光澤，有效脫氣幫助消泡。

MODAREZ PW 677:有機硅改性。在PW 336基礎上顯著(zhù)提升潤濕能力。

MODAREZ AX 50 W:專(zhuān)門(mén)設計用于水溶性樹(shù)脂體系。優(yōu)異的潤濕，流平效果，顯著(zhù)減少橘皮。同時(shí)具有優(yōu)異的消泡效果。

如何判定流平劑的好壞

一般來(lái)說(shuō)，我們可以采用以下目測的方法來(lái)粗略判斷涂料流平劑的好壞。

涂料按照指定的涂刷方法施工干燥后，如果看到涂料表面沒(méi)有縮孔、針孔。橘皮、絲紋、刷痕、霧影等缺陷，就可以判定這個(gè)涂料流平劑的的流平性是較好的。

但是以上這種方法是無(wú)定量指標的，很容易引起分歧。所以在國內和國際的涂料工業(yè)界中，人們制定了專(zhuān)門(mén)的標準來(lái)評定涂料流平劑的流平性。

如：①GB／T l750-1979涂料流平性測定法：該方法是測定按一定方法刷涂／噴涂涂料于一定底材上，達到流平所需的時(shí)間。

②GB-Sl07水平流動(dòng)性測定法：該方法是測定環(huán)氧粉末涂層試片在一定溫度下熔化后的直徑大小。

③ASTM D2801流平性測定法：該方法使用紐約涂料協(xié)會(huì )(NYPC)的流平性刮刀，以成對的兩條漆條流到一起的能力來(lái)確定流平性等級。

結論

流平劑作為涂料添加劑中一個(gè)重要的助劑，需根據實(shí)際要求而選擇。

另外，由于2025年歐盟地區將對PFA,PFAS等氟類(lèi)化合物實(shí)施全面禁用，建議對流動(dòng)性、防浮色或者手感有要求的體系選用有機硅類(lèi)流平劑與丙烯酸酯類(lèi)或者聚酯類(lèi)流平劑搭配使用。如果可以，建議單獨選用丙烯酸酯、聚酯或者其他非硅非氟類(lèi)流平劑即可。