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流平剂在涂料中的应用

发布时间:2019-06-26

来源:苏州青田新材料有限公司

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根据化学结构的不同,这类流平剂目前主要有三大类:丙烯酸类、有机硅类和氟碳化合物类。

  流平剂是一种常用的涂料助剂,它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。能有效降低涂饰液表面张力,提高其流平性和均匀性的一类物质。可改善涂饰液的渗透性,能减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性,增加覆盖性,使成膜均匀、自然。

  根据化学结构的不同,这类流平剂目前主要有三大类:丙烯酸类、有机硅类和氟碳化合物类。

  涂料的主要要功能是装饰和防护,如果出现流动和流平缺陷,不仅影响外观,同时也有损防护功能。如形成缩孔造成漆膜厚度不够、形成针孔会导致漆膜的不连续性,这些都会降低漆膜的防护性。

  涂料在施工和成膜过程中,会发生一些物理、化学变化,这些变化及涂料本身的性质,将显著影响涂料的流动和流平。

  涂料施工后,会出现新的界面,一般情况下为涂料与底材之间的液/固界面和涂料与空气之间的液/气界面。如果涂料与底材之间的液/固界面的界面张力高于底材的临界表面张力,涂料就无法在底材上铺展,自然就会产生鱼眼、缩孔等流平缺陷。

  漆膜的干燥过程中有时会产生一些不溶性的胶粒,不溶性胶粒的产生会导致形成表面张力梯度,在漆膜中经常导致缩孔的产生。例如,在交联固化型体系中,配方含有不止一种树脂,在漆膜的干燥过程中,随着溶剂的挥发,溶解性较差的树脂就可能形成不溶性胶粒。另外,在含有表面活性剂的配方中,如果表面活性剂与体系不相容,或在干燥过程中随着溶剂的挥发,其浓度发生变化导致溶解性发生变化,形成不相容的液滴,也会形成表面张力差。这些都可能会导致缩孔的产生。

  涂料在施工和成膜过程中,如果存在外界的污染物,也可能会导致缩孔、鱼眼等流平缺陷。这些污染物通常是来自空气、施工工具和底材的油污、尘埃、漆雾、水汽等。涂料本身的性质,如施工粘度、干燥时间等,也会对漆膜的最终流平产生显著影响。过高的施工粘度和过短的干燥时间,通常会产生流平不良的表面。

  因此,必须通过添加流平剂,通过对涂料在施工和成膜过程中发生一些变化及涂料性质进行调整,帮助涂料获得一个良好的流平。

  对于一个确定的配方体系,应根据配方的性质和希望流平剂所达到的性能,来选择合适的流平剂品种。

  1、溶剂性涂料体系

  在底漆和中层漆配方中,通常采用丙烯酸流平剂。如果需要脱气性和底材润湿性,宜选 择中等分子量或高分子量丙烯酸流平剂。在底漆中,如果需要更强的底材润湿性,可考虑选用能显著降低表面张力的有机硅流平剂和改性丙烯酸流平剂(如氟改性丙烯酸流平剂和磷酸酯改性丙烯酸流平剂),如果有机硅流平剂和氟改性丙烯酸流平剂出现稳泡、影响层间附着力等副作用,应采用磷酸酯改性丙烯酸流平剂。

  应当指出的是,在垂直面施工时,有机硅流平剂提供流平性能的同时,可有效降低涂层的流挂倾向。另外,在金属闪光漆配方中,应慎用有机硅流平剂,因为可能导致片状铝颜料的不均匀排列而出现漆膜颜色不均。

  2、粉末涂料体系

  粉末涂料的流平过程分为两个阶段。第一个阶段是粉末粒子的熔化,第二个阶段粉末粒子熔化后流动成为平整的漆膜。粉末涂料不含溶剂,在成膜过程不会产生表面张力梯度,流平更多的是与底材润湿有关。

  粉末涂料常采用丙烯酸流平剂。如果流平剂呈液态,一般要预先制成母料才能使用。也有制成粉体的丙烯酸流平剂,专门用于粉末涂料,这类产品是将液态的丙烯酸流平剂吸附在二氧化硅粉体上,一些低档流平剂用碳酸钙附。

  3、水性涂料体系

  水性涂料体系分为水溶性体系和乳胶体系。

  在水溶性体系中,需要强烈降低体系的表面张力,最常用的是有机硅流平剂和氟碳化合

  物类流平剂,所起作用与它们应用于溶剂型涂料体系相同。当然如果需要真正平整的表面,用于水性体系的丙烯酸流平剂是必需的。

  而对于乳胶体系,成膜机理则完全不同,粘度也不随溶剂的挥发而改变。配方中采用流平剂会可能提高涂料的底材润湿性,丙烯酸流平剂可以提高漆膜平整度,但涂料的主要流动性能,更多的是通过添加流变控制剂来进行控制和调整。

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