流平劑在UV塗料中(zhōng)的作(zuò)用(yòng)及機理(lǐ) - 業内資訊

　　在塗裝(zhuāng)中(zhōng)，塗料對底材的潤濕性及濕膜的流平性等均與表面張力密切相關。當塗料的表面張力低于底材的臨界表面張力時，才能(néng)潤濕底材并驅動塗料在底材上展布成平整光滑的塗料。

　　另一個關于表面張力的概念就是表面張力的梯度。由于塗料作(zuò)為(wèi)一個複雜的混合物(wù)，即便在絕對均勻的底材上，由于溶劑揮發和濕膜的流動、固化反應，其表面張力的分(fēn)布是不均的。伯納德(dé)漩渦、縮邊等衆多(duō)現象均與這個概念相關。添加流平劑之後，流平劑的相容性、遷移行為(wèi)也直接影響着表面張力梯度。合适的流平劑不僅能(néng)降低界面的表面張力，而且能(néng)幫助均勻表面張力；而某些具(jù)有(yǒu)很(hěn)低表面張力的流平劑有(yǒu)時卻不能(néng)消除桔皮，也是因為(wèi)它對平衡表面張力梯度不力。相反一些不降低表面張力或反而提高表面張力的樹脂能(néng)充當平衡表面張力梯度的助劑。所以在許多(duō)情況下不是僅僅降低表面張力就能(néng)解決問題，而需努力均勻表面張力。

丙烯酸酯類流平劑是分(fēn)子量不等的丙烯酸酯類均聚物(wù)或共聚物(wù)。這類流平劑僅輕微降低塗料的表面張力，但能(néng)夠平衡漆膜表面張力差異，利用(yòng)可(kě)控的不相容性，遷移到漆膜表面形成單分(fēn)子層，抑制溶劑揮發速度，改善表層流動性，消除橘皮、刷痕等缺陷，使漆膜獲得平整的、類似鏡面的效果。

　　氟碳改性的丙烯酸酯類聚合物(wù)由于具(jù)有(yǒu)很(hěn)低的表面張力，因此在降低塗料表面張力、防止漆膜縮孔以及改善流動、流平性等方面有(yǒu)着很(hěn)強的優勢，是綜合性能(néng)優秀的非矽類樹脂型流平劑。但是其價格相對較昂貴，并且存在一定穩泡性及影響重塗性的傾向，一般可(kě)以搭配丙烯酸酯類流平劑、有(yǒu)機矽流平劑使用(yòng)。

　　有(yǒu)機矽類流平劑一般分(fēn)為(wèi)聚甲基烷基矽氧烷、聚二甲基矽氧烷、有(yǒu)機改性聚矽氧烷。此類流平劑大多(duō)數都可(kě)以強烈地降低塗料的表面張力，提高塗料對底材的潤濕性，防止産(chǎn)生縮孔；能(néng)夠減少濕膜表面因溶劑揮發而産(chǎn)生的表面張力差，改善表面流動狀态，縮短塗膜流平時間。該類流平劑還能(néng)在塗膜表面形成一層極薄且光滑的膜，從而提升塗膜表面爽滑性。

　聚二甲基矽氧烷與塗料的相容性差，因此現在塗料中(zhōng)基本不使用(yòng)。聚醚改性的聚二甲基矽氧烷是目前最常用(yòng)且品種最多(duō)的流平劑。其結構式可(kě)用(yòng)下式表示：

—(SiO(CH3)2)m—(SiOCH3 (CH2CH2O)x(CH2CHCH3O)y)nR

　　其中(zhōng)m鏈段二甲基矽氧烷部分(fēn)，屬于相容性受到限制的鏈段；

　　n鏈段是改性部分(fēn)，屬于相容鏈段；

　　x為(wèi)聚醚改性鏈段中(zhōng)的聚環氧乙烷部分(fēn)；

　　y為(wèi)聚醚基團中(zhōng)的聚環氧丙烷部分(fēn)；

　　m，n，x，y四個值決定了流平劑所表現的性能(néng)，這四個數值的不同大小(xiǎo)決定了流平劑的不同性能(néng)。

　　相容性：有(yǒu)機矽流平劑的相容性主要取決于m/n的數值，m /n的數值越小(xiǎo)(也就是不相容鏈段含量越低)，則相容性越好，在m/n數值固定的情況下，x/y的數值越大，則相容性越好，這是因為(wèi)聚環氧乙烷的相容性超過聚環氧丙烷的原因。

　　手感：在x，y值固定的情況下，有(yǒu)機矽流平劑的手感同樣主要取決于m/n空間的數值，m/n的數值越大，手感越好；m/n數值一樣的情況下，m的絕對數值越大，手感越好；從這一點可(kě)以看出，對于有(yǒu)機矽流平劑，追求好的相容性和好的手感經常是一對矛盾，為(wèi)了達到兩者兼顧，通常m/n隻能(néng)在一個不大的範圍内選擇。

　　流平能(néng)力：m，n，x，y的數值對流平效果的影響比較複雜，一般而言，m/n的數值在1到2 之間的時候有(yǒu)比較好的流平效果，而對于固定的m/n數值的情況下，x+y的數值越大，流平效果越好。

　　穩泡性：一般而言，在通常的x，y的數值下，m/n>3或者m/n< 1/4都可(kě)以得到基本上不穩泡的效果，通俗的說就是當矽含量很(hěn)高或者很(hěn)低的時候，所得到的流平劑都是不穩泡的，而如果做成矽含量很(hěn)高的品種，就能(néng)得到手感出色、不穩泡的效果，然而相容性略差的流平劑，如果做成矽含量很(hěn)低的品種，則所得到的流平劑相容性很(hěn)好且不穩泡，但是手感會有(yǒu)欠缺。

　　重塗性：一般來說，m+n的數值越大且m/n的數值越高，越容易出現重塗性的問題，另外聚醚端基R基團的種類也會對重塗性産(chǎn)生影響。

　　消光粉的定向能(néng)力：根據試驗，消光粉定向的能(néng)力受m/n的數值和m的絕對值的影響很(hěn)大，m的絕對值越大，有(yǒu)越好的消光粉定向能(néng)力。

總結

　　不同類型流平劑的相容性與作(zuò)用(yòng)機理(lǐ)不同，會直接影響漆膜的表面張力剃度。因此在塗料配方設計中(zhōng)，根據實際需求及配方架構來合理(lǐ)地選擇流平劑是十分(fēn)必要的，掌握了流平劑的應用(yòng)對配方設計有(yǒu)着不小(xiǎo)的助力。