流平劑的概述原理與應(yīng)用
流平劑英文專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：Leveling agent. 流平劑是一種常用的涂料助劑，它能促使涂料在干燥成膜過(guò)程中形成一個(gè)平整、光滑、均勻的涂膜。流平劑種類(lèi)很多，不同涂料所用的流平劑種類(lèi)也不盡相同。
流平劑概述
涂料施工后，有一個(gè)流動(dòng)及干燥成膜過(guò)程，然后逐步形成一個(gè)平整、光滑、均勻的涂膜。涂膜能否達(dá)到平整光滑的特性，稱(chēng)為流平性。縮孔是涂料在流平與成膜過(guò)程中產(chǎn)生的特性缺陷之一。在實(shí)際施工過(guò)程中，由于流平性不好，刷涂時(shí)出現(xiàn)刷痕，滾涂時(shí)產(chǎn)生滾痕、噴涂時(shí)出現(xiàn)桔皮，在干燥過(guò)程中相伴出現(xiàn)縮孔、針孔、流掛等現(xiàn)象、都稱(chēng)之為流平性不良，這些現(xiàn)象的產(chǎn)生降低了涂料的裝飾和保護(hù)功能。
影響涂料流平性的因素很多，溶劑的揮發(fā)梯度和溶解性能、涂料的表面張力、濕膜厚度和表面張力梯度、涂料的流變性、施工工藝和環(huán)境等，其中最重要的因素是涂料的表面張力、成膜過(guò)程中濕膜產(chǎn)生的表面張力梯度和濕膜表層的表面張力均勻化能力。改善涂料的流平性需要考慮調(diào)整配方和加入合適的助劑，使涂料具有合適的表面張力和降低表面張力梯度的能力。
涂料常用的流平劑多以聚氨酯類(lèi)型的為主。
流平劑機(jī)理
涂料干燥成膜過(guò)程中常見(jiàn)的缺陷有縮孔、桔皮、刷痕、滾痕、流掛等。
縮孔是指涂膜上形成的不規(guī)則的，有如碗狀的小凹陷，使涂膜失去平整性，常以一滴或一小塊雜質(zhì)為中心，周?chē)纬梢粋€(gè)環(huán)形的棱。從流平性的角度而言，它是一種特殊的“點(diǎn)式”的流不平，產(chǎn)生于涂膜表面，其形狀從表現(xiàn)可分為平面式，火山口式，點(diǎn)式，露底式，氣泡式等。
常用的防縮孔流平劑
溶劑類(lèi)流平劑主要是高沸點(diǎn)溶劑混合物。溶劑型涂料僅借助增加溶劑以降低粘度來(lái)改善流平性，將使涂料固體分下降并導(dǎo)致流掛等弊病；或者保持溶劑含量，只加入高沸點(diǎn)溶劑以圖調(diào)整揮發(fā)速度來(lái)改善流平，干燥時(shí)間也相應(yīng)延長(zhǎng)。故此兩方案均不理想。只有加入高沸點(diǎn)溶劑混合物，顯示各種遞增特性（揮發(fā)指數(shù)、蒸餾曲線(xiàn)、溶解能力）較為理想。溶劑類(lèi)流平劑主要成分是各種高沸點(diǎn)的混合溶劑，具有良好的溶解性，也是顏料良好的潤(rùn)濕劑。常溫固化涂料由于溶劑揮發(fā)太快，涂料粘度提高過(guò)快妨礙流動(dòng)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(lèi)助劑是很有效的。另外采用高沸點(diǎn)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(zhǎng)鏈樹(shù)脂常用的有聚丙烯酸類(lèi)、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(duì)基材的潤(rùn)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(guò)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(shù)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(lèi)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(shù)脂等，純聚丙烯酸酯流
平劑與普通環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂或聚氨酯等涂料用樹(shù)脂相容性很差，應(yīng)用時(shí)會(huì)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(zhǎng)鏈硅樹(shù)脂常用的有聚二甲基硅氧烷，聚甲基苯基硅氧烷， 有機(jī)基改性聚硅氧烷等。這類(lèi)物質(zhì)可以提高對(duì)基材的潤(rùn)濕性而且控制表面流動(dòng)，起到改善流平效果的作用，當(dāng)溶劑揮發(fā)后，硅樹(shù)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(jī)硅，聚酯改性有機(jī)硅，反應(yīng)性有機(jī)硅，引入有機(jī)基團(tuán)有助于改善聚硅氧烷和涂料樹(shù)脂的相容性，即使?jié)舛忍岣咭膊粫?huì)產(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(duì)基材的潤(rùn)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(duì)很多樹(shù)脂和溶劑也有很好的相容性和表面活性，有助于改善潤(rùn)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。
現(xiàn)在市場(chǎng)上還有一種新型的非硅類(lèi)無(wú)泡流平劑，新型特種非離子表面活性劑GSK-588系列的，分子量低，多疏水基呈傘形結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)活性劑相比較，潤(rùn)濕、滲透性表現(xiàn)極為優(yōu)異、高效。極低的動(dòng)、靜態(tài)表面張力，含雙羥親水基團(tuán)，反應(yīng)型活性劑。化學(xué)性質(zhì)為惰性，一般不參與體系的化學(xué)反應(yīng)，耐酸堿性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
產(chǎn)品與各種聚合物樹(shù)脂相溶性好，廣泛應(yīng)用于：顏料與染料的潤(rùn)濕分散、水性涂料與油墨、打印與噴繪墨水、寫(xiě)真材料、膠粘劑、腹膜膠、高檔清洗劑、水性漆、電泳漆、卷鋼涂料、水性光油、印刷潤(rùn)版液、金屬加工液等領(lǐng)域表面涂覆時(shí)用作潤(rùn)濕與流平作用。避免使用過(guò)程中出現(xiàn)如混濁、魚(yú)眼，毛刺、縮孔等蔽病。其使用領(lǐng)域極其廣泛，尤其適合水性烘烤體系，打印、涂布等高速運(yùn)動(dòng)體系。