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流平剂在水性以及粉末涂料中的应用


发布者:本站 发布日期: 2021-10-13 15:51:39 浏览量:

流平剂的作用:

流平剂种类很多, 不同涂料所用的流平剂种类也不尽相同油性涂料中最常用的流平剂就是丙烯酸酯类聚合物,通常应用于溶剂型涂料和粉末涂料中,尤其是在粉末涂料的生产和应用过程中是必用助剂。水性涂料中最常用的流平剂是聚氨酯类,特别是在中高档乳胶漆中被广泛应用。其他有流平作用的助剂有有机硅类与缔合型碱溶胀流平型增稠剂。


涂料施工后,有一个流动及干燥成膜过程,然后逐步形成一个平整、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。缩孔是指涂膜上形成的不规则的,有如碗状的小凹陷,使涂膜失去平整性,常以一滴或一小块杂质为中心,周围形成一个环形的棱。


从流平性的角度而言,它是一种特殊的“点式”的流不平,产生于涂膜表面,其形状从表现可分为平面式,火山口式,点式,露底式,气泡式等。


丙烯酸系流平剂的合成一般用丙烯酸丁酯与胺、烷基酯聚合,聚合温度控制在80~90℃,溶剂用甲苯、二甲苯、环己烷等,聚合物的相对分子量控制在4000~10000,分子量分布越窄,流平效果越好。


丙烯酸系流平剂主要应用在粉末涂料的生产和施工过程中,常用流平剂来改善涂膜外观,消除桔皮、缩孔、针孔、缩边等表面缺陷。流平剂通过降低或改变表面张力和界面张力,以及通过促使固化中表面张力的均匀化来消除涂膜表面缺陷。一种优质的流平剂能降低体系的熔融粘度,从而有助于熔融混合和颜料分散,提高对底材的湿润性,改善涂层的流动、流平,有助于除去表面缺陷和有利于空气的释放。


在粉末涂料中,最常用流平剂有丙烯酸酯均聚物和共聚物及改性聚硅氧烷。而聚丙烯酸酯类流平剂对使用超量和受污染的敏感性较聚硅氧烷的要轻。因此,涂料工业中使用最流行的体系仍是丙烯酸酯类聚合物。


有机硅类流平剂可用于油性涂料有些品种也可用于水性涂料。此类流平剂由于与漆相容性差与它的低表面张力,如用量不准或搭配不当,容易出现质量缺陷。近几年来一些助剂厂家对有机硅类流平剂进行了各种改型,使相容性增加应用范围逐年增加。又由于它用量少、效果显著。所以在消费量与新品种开发上,有机硅类流平剂今后可能都有比较大的发展。


聚氨酯类流平剂一般用于水性涂料,特别是在含乳液的体系中它既有流平性又兼有增稠性,它是用聚环氧乙烷与异氰酸酯反应再脂肪改性制得,此流平剂目前国内已有多家助剂厂生产,有些品种与国外水平相当,随着国内助剂生产水平的提高及品种的增加,人们对流平剂的认识也逐步提高,消费量也将会逐年递增。


另外值得注意的是很多品种的增稠剂通过脂肪改性或其他手段使其具有一定的流平性。如碱溶胀缔合型增稠剂、小分子量脂肪改性羟乙基纤维素等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、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吸附。

如果粉末涂料需要滑爽性和抗刮伤性,就要采用有机硅流平剂,已有制成粉体的专门用于粉末涂料的有机硅流平剂。使用有机硅流平剂要留意避免形成缩孔。


2、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。