流平劑在UV塗料中的(de)作用(yòng)及機理(lǐ) - 業(yè)内資訊

　　在塗裝中，塗料對底材的(de)潤濕性及濕膜的(de)流平性等均與表面張力密切相(xiàng)關。當塗料的(de)表面張力低于底材的(de)臨界表面張力時，才能(néng)潤濕底材并驅動塗料在底材上(shàng)展布成平整光(guāng)滑的(de)塗料。

　　另一個(gè)關于表面張力的(de)概念就是表面張力的(de)梯度。由于塗料作爲一個(gè)複雜的(de)混合物(wù)，即便在絕對均勻的(de)底材上(shàng)，由于溶劑揮發和(hé)濕膜的(de)流動、固化反應，其表面張力的(de)分(fēn)布是不均的(de)。伯納德漩渦、縮邊等衆多現象均與這個(gè)概念相(xiàng)關。添加流平劑之後，流平劑的(de)相(xiàng)容性、遷移行(xíng)爲也(yě)直接影響著(zhe)表面張力梯度。合适的(de)流平劑不僅能(néng)降低界面的(de)表面張力，而且能(néng)幫助均勻表面張力；而某些具有(yǒu)很低表面張力的(de)流平劑有(yǒu)時卻不能(néng)消除桔皮，也(yě)是因爲它對平衡表面張力梯度不力。相(xiàng)反一些不降低表面張力或反而提高(gāo)表面張力的(de)樹脂能(néng)充當平衡表面張力梯度的(de)助劑。所以在許多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(de)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(de)表面張力，但(dàn)能(néng)夠平衡漆膜表面張力差異，利用(yòng)可(kě)控的(de)不相(xiàng)容性，遷移到(dào)漆膜表面形成單分(fēn)子層，抑制(zhì)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(de)、類似鏡面的(de)效果。

　　氟碳改性的(de)丙烯酸酯類聚合物(wù)由于具有(yǒu)很低的(de)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)著(zhe)很強的(de)優勢，是綜合性能(néng)優秀的(de)非矽類樹脂型流平劑。但(dàn)是其價格相(xiàng)對較昂貴，并且存在一定穩泡性及影響重塗性的(de)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)爲聚甲基烷基矽氧烷、聚二甲基矽氧烷、有(yǒu)機改性聚矽氧烷。此類流平劑大(dà)多數都(dōu)可(kě)以強烈地(dì)降低塗料的(de)表面張力，提高(gāo)塗料對底材的(de)潤濕性，防止産生縮孔；能(néng)夠減少(shǎo)濕膜表面因溶劑揮發而産生的(de)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(guāng)滑的(de)膜，從而提升塗膜表面爽滑性。

　聚二甲基矽氧烷與塗料的(de)相(xiàng)容性差，因此現在塗料中基本不使用(yòng)。聚醚改性的(de)聚二甲基矽氧烷是目前最常用(yòng)且品種最多的(de)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m鏈段二甲基矽氧烷部分(fēn)，屬于相(xiàng)容性受到(dào)限制(zhì)的(de)鏈段；

　　n鏈段是改性部分(fēn)，屬于相(xiàng)容鏈段；

　　x爲聚醚改性鏈段中的(de)聚環氧乙烷部分(fēn)；

　　y爲聚醚基團中的(de)聚環氧丙烷部分(fēn)；

　　m，n，x，y四個(gè)值決定了流平劑所表現的(de)性能(néng)，這四個(gè)數值的(de)不同大(dà)小(xiǎo)決定了流平劑的(de)不同性能(néng)。

　　相(xiàng)容性：有(yǒu)機矽流平劑的(de)相(xiàng)容性主要取決于m/n的(de)數值，m /n的(de)數值越小(xiǎo)(也(yě)就是不相(xiàng)容鏈段含量越低)，則相(xiàng)容性越好，在m/n數值固定的(de)情況下，x/y的(de)數值越大(dà)，則相(xiàng)容性越好，這是因爲聚環氧乙烷的(de)相(xiàng)容性超過聚環氧丙烷的(de)原因。

　　手感：在x，y值固定的(de)情況下，有(yǒu)機矽流平劑的(de)手感同樣主要取決于m/n空間的(de)數值，m/n的(de)數值越大(dà)，手感越好；m/n數值一樣的(de)情況下，m的(de)絕對數值越大(dà)，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(de)相(xiàng)容性和(hé)好的(de)手感經常是一對矛盾，爲了達到(dào)兩者兼顧，通常m/n隻能(néng)在一個(gè)不大(dà)的(de)範圍内選擇。

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

　　穩泡性：一般而言，在通常的(de)x，y的(de)數值下，m/n>3或者m/n< 1/4都(dōu)可(kě)以得到(dào)基本上(shàng)不穩泡的(de)效果，通俗的(de)說就是當矽含量很高(gāo)或者很低的(de)時候，所得到(dào)的(de)流平劑都(dōu)是不穩泡的(de)，而如(rú)果做成矽含量很高(gāo)的(de)品種，就能(néng)得到(dào)手感出色、不穩泡的(de)效果，然而相(xiàng)容性略差的(de)流平劑，如(rú)果做成矽含量很低的(de)品種，則所得到(dào)的(de)流平劑相(xiàng)容性很好且不穩泡，但(dàn)是手感會(huì)有(yǒu)欠缺。

　　重塗性：一般來說，m+n的(de)數值越大(dà)且m/n的(de)數值越高(gāo)，越容易出現重塗性的(de)問題，另外聚醚端基R基團的(de)種類也(yě)會(huì)對重塗性産生影響。

　　消光(guāng)粉的(de)定向能(néng)力：根據試驗，消光(guāng)粉定向的(de)能(néng)力受m/n的(de)數值和(hé)m的(de)絕對值的(de)影響很大(dà)，m的(de)絕對值越大(dà)，有(yǒu)越好的(de)消光(guāng)粉定向能(néng)力。

總結

　　不同類型流平劑的(de)相(xiàng)容性與作用(yòng)機理(lǐ)不同，會(huì)直接影響漆膜的(de)表面張力剃度。因此在塗料配方設計(jì)中，根據實際需求及配方架構來合理(lǐ)地(dì)選擇流平劑是十分(fēn)必要的(de)，掌握了流平劑的(de)應用(yòng)對配方設計(jì)有(yǒu)著(zhe)不小(xiǎo)的(de)助力。