流平劑的概述原理與應(yīng)用
流平劑英文專業(yè)名稱：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程中形成一個平整、光滑、均勻的涂膜。流平劑種類很多，不同涂料所用的流平劑種類也不盡相同。
流平劑概述
涂料施工后，有一個流動及干燥成膜過程，然后逐步形成一個平整、光滑、均勻的涂膜。涂膜能否達(dá)到平整光滑的特性，稱為流平性。縮孔是涂料在流平與成膜過程中產(chǎn)生的特性缺陷之一。在實際施工過程中，由于流平性不好，刷涂時出現(xiàn)刷痕，滾涂時產(chǎn)生滾痕、噴涂時出現(xiàn)桔皮，在干燥過程中相伴出現(xiàn)縮孔、針孔、流掛等現(xiàn)象、都稱之為流平性不良，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型的為主。
流平劑機(jī)理
涂料干燥成膜過程中常見的缺陷有縮孔、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，周圍形成一個環(huán)形的棱。從流平性的角度而言，它是一種特殊的“點式”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，點式，露底式，氣泡式等。
常用的防縮孔流平劑
溶劑類流平劑主要是高沸點溶劑混合物。溶劑型涂料僅借助增加溶劑以降低粘度來改善流平性，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，只加入高沸點溶劑以圖調(diào)整揮發(fā)速度來改善流平，干燥時間也相應(yīng)延長。故此兩方案均不理想。只有加入高沸點溶劑混合物，顯示各種遞增特性（揮發(fā)指數(shù)、蒸餾曲線、溶解能力）較為理想。溶劑類流平劑主要成分是各種高沸點的混合溶劑，具有良好的溶解性，也是顏料良好的潤濕劑。常溫固化涂料由于溶劑揮發(fā)太快，涂料粘度提高過快妨礙流動而造成刷痕，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助劑是很有效的。另外采用高沸點流平劑調(diào)整揮發(fā)速度，還可克服泛白弊病。
相容性受限制的長鏈樹脂常用的有聚丙烯酸類、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基材的潤濕性，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）、丙烯酸堿容樹脂等，純聚丙烯酸酯流
平劑與普通環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂或聚氨酯等涂料用樹脂相容性很差，應(yīng)用時會形成有霧狀的涂膜。為了提高其相容性，通常用有較好混容性的共聚物。
相容性受限制的長鏈硅樹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。這類物質(zhì)可以提高對基材的潤濕性而且控制表面流動，起到改善流平效果的作用，當(dāng)溶劑揮發(fā)后，硅樹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脂的相容性，即使?jié)舛忍岣咭膊粫a(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，提高對基材的潤濕性，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，對很多樹脂和溶劑也有很好的相容性和表面活性，有助于改善潤濕性、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)在市場上還有一種新型的非硅類無泡流平劑，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，潤濕、滲透性表現(xiàn)極為優(yōu)異、高效。極低的動、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)品與各種聚合物樹脂相溶性好，廣泛應(yīng)用于：顏料與染料的潤濕分散、水性涂料與油墨、打印與噴繪墨水、寫真材料、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、印刷潤版液、金屬加工液等領(lǐng)域表面涂覆時用作潤濕與流平作用。避免使用過程中出現(xiàn)如混濁、魚眼，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)動體系。