流平剂的作用原理(迁移机理)
作为流平剂,一般需要满足以下两点:
1、与体系具有一定的相溶性。
2、表面张力需低于体系。
这两点都影响着流平剂的迁移,只有流平剂自发迁移到漆膜的表面,才能称为发生流平作用。迁移原理在其他的助剂迁移方面也同样适用。
迁移原理:流平剂的迁移取向遵循物理学中的“能量原理”,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”,因此体系总能量=(底材表面张力-漆膜表面张力)+
(漆膜表面张力-空气表面张力)。当体系中加入流平剂以后,假如流平剂迁移到“漆膜-空气界面”,那么体系总能量=
(底材表面张力-漆膜表面张力)+(流平剂表面张力-空气表面张力),由于流平剂表面张力<漆膜表面张力,因此体系总能量降低了,该过程可以自发进行。但假如流平剂迁移到“底材-漆膜界面”,体系总能量=(底材表面张力-流平剂表面张力)+(漆膜表面张力-空气表面张力),由于流平剂表面张力<漆膜表面张力,因此体系总能量是升高的,该过程是不可能自发进行的。
当然从分子运动理论的角度分析,当流平剂加入到体系中后,由于分子的无规则的运动,会有一部分流平剂分子运动到“底材-漆膜界面”,但这部分流平剂的量非常少,与加入总量比起来可以忽略不计。







影响涂料流动与流平的因素
涂料流动成膜的力是外加的剪切力。即外力作用于涂料使其铺展成膜。流平的动力是表面张力即涂料自身收缩的力,这是在外力消失后,使涂膜表面达到光滑平整状态的主要作用力。
由此可以得出这样的结论:流动与流平两个定义之间没有什么太大的区别,高光流平剂,涂料要达到光滑平整的表面需要具有良好的流动与流平特性。
2.1涂料流体性质对流动与流平的影响
不管是流动还是流平都是涂料的运动形式,都要受到涂料粘度的影响。涂料流体性质不同,粘度与剪切速率呈现出不同的关系,所以对流动和流平的影响程度也不一样。如何利用涂料这一属性即达能到流动与流平的目的,又能克服涂料某些弊病是我们技术人员所追求的目标。
涂料大约有五种流体类型:牛顿流体、塑性流体、假塑性流体、膨涨流体、触变流体。假塑性流体和触变流体是涂料常用的两种流体结构。它们对防沉、防浮色发花、防流挂、防止立面涂装时的波纹都是相当有益的。但对流平和光泽会造成一定影响。只要注意选择触变剂,合适地调节流挂极限膜厚度,仍有可能达到理想的涂膜流平效果。
有机硅类涂料使用的流平剂的组成
我们知道提高涂料的表面张力能增加涂料的流平性,但这是困难的。实际中却恰好相反,只考虑流平的效果,不考虑流平的过程,往往是设法降低涂料的表面张力,减少涂膜的表面张力梯度差、改善流平性,消除贝纳德涡流,防止发花、桔皮,降低涂料与底材的界面张力,提高对底材的润湿性,增加附着力,减少缩孔、等涂膜表面病态。 硅油及有机硅改性树脂基本能够达到这些要求。是涂料行业使用早、广泛的一种流平性。
聚硅氧烷与涂料树脂的相容性差,无硅流平剂,通过改性,增加了相容性,但对涂料只能提供有限的效果,所以多使用有机改性的聚硅氧烷。
根据有机改性基团的类型,九江流平剂,可分为聚醚改性和聚酯改性。当R为聚醚时,称为聚醚改性聚硅氧烷。R为聚酯时,称为聚酯改性聚硅氧烷,用R来控制与树脂的相容性,即m较大,与树脂的亲和性越好。用n控制流平性,增滑行等。这种流平剂与树脂的相容性是有一定限度的。目的是使其能够迁移至涂膜的表面,降低表面张力。
聚醚改性的有机硅不耐高温,也不耐水解,在高温和有水存在下,能够变成大分子链的硅油,容易产生不良作用。相比之下,聚酯改性的有机硅耐高温、耐水解性都比较好。所以在高温和有水存在的条件下,推荐使用聚酯改性的有机硅类流平剂。
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