水性涂料助剂体系的类型及作用机理(二):流平剂 -内参

水性涂料助剂体系的类型及作用机理(二):流平剂

来源:涂料展及表面处理展 作者: 叶丹 2023-11-07 08:53

水性涂料中流平剂与润湿剂的功能有所不同,流平剂添加到涂料体系后能够自发迁移到漆膜的表面,提供均匀的表面张力并保持表面张力在整个漆膜干燥过程中不发生大的变化。流平剂的好坏取决于它提供均匀表面张力的能力,与表面张力的高低没有直接关系。流平剂的迁移取向遵循物理学中的“能量最低原理”,即从能量高的地方自发流向能量低的地方。当涂料涂布到底材表面以后,形成两个界面,分别是“底材-漆膜界面”和“漆膜-空气界面”。

流平剂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。涂膜能否达到平整光滑的特性,称为流平性。流平剂可分为表面状态控制流平剂(短波流平)和流动与流平促进剂(长波流平)。

表面状态控制流平剂(短波流平)

通常为有机硅类流平剂,常见结构为聚醚改性聚二甲基硅氧烷,能降低涂料的表面张力,起到防止缩孔、波纹、贝纳尔涡流、发花、桔皮等弊病。但通常具有稳泡、重涂不良等影响。作用示意图如图所示,相关产品有BYK-333、BYK-3760、Tego Glide 450等。


短波流平不好是指漆膜表面存在由贝纳尔涡流形成的漩涡状痕迹,短波流平好并非指漆膜的平坦性好,而是指表观均一。

贝纳尔涡流

流动与流平促进剂(长波流平)

通常为非硅类流平剂——丙烯酸酯聚合物流平剂,该类流平剂能够平衡漆膜表面张力差异,获得真正平整的、类似镜面的漆膜表面。借助与体系的相容性在涂层内部定向,调整局部表面张力同一性。长波流平剂相容性太好,不利于表面形成界面,不能提供流平;相容性太差,分散不均匀,产生缩孔状缺陷,导致漆膜产生雾影,降光;合适的相容性,流平剂在表面形成新的界面膜,起到流平作用,如下图所示。因此常常采用中等分子量(4000<Mn<20000)的丙烯酸酯聚合物流平剂作起到长波流平。

长波流平帮助漆膜流平的动力是漆膜的表面张力,漆膜达到完全平整需要的时间与表面张力的大小成反比,也就是说表面张力越高,流平效果越好。因此丙烯酸酯类流平剂可以提供更好的平坦效果,长波流平效果好。


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