01、前言

流平效果在涂料各項性能中是一項非常重要的指標(biāo)能，直接關(guān)系到漆膜的外觀以及涂裝效果。

一個好的流平劑能為漆膜帶來較好的平整度，提高漆膜表面效果。

02、流平劑的作用原理

流平劑主要是通過影響涂層的液態(tài)膜的表面張力來達(dá)到流平效果。不同的化學(xué)成分的流平劑的作用機(jī)理不盡相同、或者各有側(cè)重，但基本都是通過影響膜表面張力來達(dá)到作用效果。

流平效果的產(chǎn)生離不開潤濕，潤濕就牽涉到一個最基本的概念：表面張力。表面張力一般可以通過接觸角或者達(dá)因值來描述。

2.1表面張力

潤濕的簡單示意圖

Q：接觸角

只有液態(tài)涂層的表面張力低于基材的表面張力方可能獲得接觸角為0的可能性：

只有液相的表面張力低于基材的表面張力才能獲得連續(xù)延展的漆膜。液相的表面張力越高，越容易出現(xiàn)表面缺陷。沒有足夠的潤濕效果就無從談起流平效果。

2.2流平劑的作用

流平劑在施工完成后，都會向漆膜表面遷移，然后對漆膜表面產(chǎn)生影響。

03、常見的流平劑種類

常見的流平劑種類有以下幾種：

1）氟類化合物或者混合物

2）有機(jī)硅類以及其改性物

3）丙烯酸酯類

4）聚酯類

5）其他化學(xué)成分（磷酸酯類，炔二醇類等）

3.1各類流平劑的基本作用原理以及特性

氟類以及有機(jī)硅類流平劑都是通過自身的低表面張力與底材或者環(huán)境相對表面張力差來形成流動，從而獲得平整效果。因此，用更貼切的說法來說，硅氟類應(yīng)該是“流動劑”。

丙烯酸酯類或者聚酯類流平劑則是通過均衡濕膜表面的表面張力來獲得均勻一致的表面張力分布，從而達(dá)到真正流平效果。

氟改性的流平劑一般是小分子聚丙烯酸和全氟磺酸的復(fù)配物。磺酸基團(tuán)和樹脂親和相容，全氟段向外舒展。從而強(qiáng)烈干擾液膜表面的表面張力來獲得優(yōu)異的流動性。

有機(jī)硅類流平劑一般都是聚醚改性的聚硅氧烷。主要是通過改性端與體系的相容而硅鏈向外舒展來干擾漆膜表面的表面張力來獲得良好的流動性。

硅類流平劑在漆膜內(nèi)的分布示意圖

氟硅類流平劑的干燥過程剖面示意圖

在液相涂層，在漆膜干燥過程中存在著微觀湍流。先干區(qū)域往往更多表現(xiàn)為樹脂本身的表面張力，液相部分還是保持有機(jī)硅或者氟添加劑的表面張力。低表面張力的液態(tài)部分會有強(qiáng)烈的向高表面張力的區(qū)域遷移的傾向，這樣的效果累積起來就會容易出現(xiàn)橘皮或者波浪紋！

硅氟類流平劑最終流平效果示意圖

丙烯酸酯流平劑以及聚酯流平劑的效果示意圖

3.2氟硅類流平劑的應(yīng)用特性

氟硅類流平劑的一些典型應(yīng)用特性：

3.3非硅非氟流平劑的應(yīng)用特性

常見的丙烯酸酯類和聚酯類流平劑的一些典型應(yīng)用特性：

3.4其他成分的非硅非氟流平劑

除了丙烯酸酯或者聚酯類非硅非氟流平劑之外，我們還可以發(fā)現(xiàn)一些比如炔二醇類，磷酸酯類或者聚氨酯類的“流平劑”。

然而：

--炔二醇類產(chǎn)品是利用其鋪展性來獲得較好的“流平性”，但漆膜表面的平整度未必會很理想；

--磷酸酯類產(chǎn)品主要是通過其良好的潤濕性來獲得較快的鋪展速度，對于較薄的涂層潤濕鋪展性好了流平一般也可以達(dá)到要求；

--水性體系的聚氨酯類增稠劑有一定的幫助流平的功能，但是往往對體系的溶劑，電解質(zhì)以及pH都比較敏感，因此容易出現(xiàn)流平效果波動。

丙烯酸酯流平劑的特點

此類產(chǎn)品是一種經(jīng)過潤濕能力提升的丙烯酸酯流平劑。通過組合非硅非氟類強(qiáng)潤濕效果的組分來顯著改善流平劑的潤濕能力。在普遍要求兼顧潤濕和流平的體系里都能廣泛應(yīng)用。

與絕大多數(shù)溶劑型體系都能有優(yōu)異的相容性，其高分子聚丙烯酸酯結(jié)構(gòu)有助于明顯提高漆膜表面硬度以及消泡破泡效果。

丙烯酸酯流平劑應(yīng)用場合：

--卷材涂料：有效替代含氟流平劑，避免氟材料污染生產(chǎn)設(shè)備，施工設(shè)備以及烘道；

--木器PE底：優(yōu)異的潤濕消泡效果，優(yōu)異的相容性，避免發(fā)渾、避免氟類材料的穩(wěn)泡，避免污染；

--金屬以及玻璃自干以及烤漆：優(yōu)異的潤濕消泡效果，保持漆膜的硬度；

--PCB印刷油墨：優(yōu)異的潤濕流平效果，優(yōu)異的消泡抑泡效果；避免有機(jī)硅類產(chǎn)品帶來的穩(wěn)泡以及縮孔問題，避免污染生產(chǎn)，施工環(huán)境與生產(chǎn)線。

--感光涂層：優(yōu)異的潤濕性，可以獲得均勻無氣泡無縮孔的均勻感光涂層。

羥基的聚丙烯酸酯小分子流平劑應(yīng)用

MODAREZ MF AOH是一種帶羥基的聚丙烯酸酯小分子流平劑，能與常見的熱固型樹脂體系匹配用于提高漆膜的硬度。

MODAREZ MF AOH的實際應(yīng)用案例：

--鋼琴漆，首飾盒用高光澤高豐滿度木器打磨涂層：不飽和聚酯體系，添加1-2%MF AOH。硬度從2H提高到4H。

--汽車修補(bǔ)漆：羥丙體系：添加0.3-0.5%MFAOH。硬度從HB提高到H。

--無溶劑UV體系：添加量：0.6%，易添加無需預(yù)稀釋；漆膜通透無霧影；儲存無沉淀；無漆膜缺陷；兼有消泡效果。

--罩光清漆：脂肪酸醇酸PU體系：添加量0.5%，漆膜透明度鮮影性優(yōu)異；60°光澤98以上，重涂性能優(yōu)異。

水性體系專用丙烯酸酯流平劑應(yīng)用特性

由于水性樹脂除水溶性樹脂外，無論水性乳液或者分散體在成膜之前分子鏈幾乎都是處于卷曲狀態(tài)，因此其成膜機(jī)理與溶劑型樹脂完全不同。

作為一個水性體系用的丙烯酸酯流平劑，必須充分考慮成膜過程的分子鏈?zhǔn)嬲沟倪^程。基于這個關(guān)鍵的成膜過程的模型，我們專門設(shè)計了專門的水性體系丙烯酸酯流平劑。

MODAREZ PW 336:中等分子量，能有效延長漆膜的開放時間，均衡表面張力以提高平整度與光澤，有效脫氣幫助消泡。

MODAREZ PW 363:中等分子量，更長漆膜的開放時間，均衡表面張力以提高平整度與光澤，有效脫氣幫助消泡。

MODAREZ PW 677:有機(jī)硅改性。在PW 336基礎(chǔ)上顯著提升潤濕能力。

MODAREZ AX 50 W:專門設(shè)計用于水溶性樹脂體系。優(yōu)異的潤濕，流平效果，顯著減少橘皮。同時具有優(yōu)異的消泡效果。

如何判定流平劑的好壞

一般來說，我們可以采用以下目測的方法來粗略判斷涂料流平劑的好壞。

涂料按照指定的涂刷方法施工干燥后，如果看到涂料表面沒有縮孔、針孔。橘皮、絲紋、刷痕、霧影等缺陷，就可以判定這個涂料流平劑的的流平性是較好的。

但是以上這種方法是無定量指標(biāo)的，很容易引起分歧。所以在國內(nèi)和國際的涂料工業(yè)界中，人們制定了專門的標(biāo)準(zhǔn)來評定涂料流平劑的流平性。

如：①GB／T l750-1979涂料流平性測定法：該方法是測定按一定方法刷涂／噴涂涂料于一定底材上，達(dá)到流平所需的時間。

②GB-Sl07水平流動性測定法：該方法是測定環(huán)氧粉末涂層試片在一定溫度下熔化后的直徑大小。

③ASTM D2801流平性測定法：該方法使用紐約涂料協(xié)會(NYPC)的流平性刮刀，以成對的兩條漆條流到一起的能力來確定流平性等級。

結(jié)論

流平劑作為涂料添加劑中一個重要的助劑，需根據(jù)實際要求而選擇。

另外，由于2025年歐盟地區(qū)將對PFA,PFAS等氟類化合物實施全面禁用，建議對流動性、防浮色或者手感有要求的體系選用有機(jī)硅類流平劑與丙烯酸酯類或者聚酯類流平劑搭配使用。如果可以，建議單獨(dú)選用丙烯酸酯、聚酯或者其他非硅非氟類流平劑即可。