01、前言

流平效果在涂料各項(xiàng)性能中是一項(xiàng)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(gè)好的流平劑能為漆膜帶來(lái)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(guò)影響涂層的液態(tài)膜的表面張力來(lái)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(guò)影響膜表面張力來(lái)達(dá)到作用效果。

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

2.1表面張力

潤(rùn)濕的簡(jiǎn)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(rùn)濕效果就無(wú)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(huì)向漆膜表面遷移，然后對(duì)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(guò)自身的低表面張力與底材或者環(huán)境相對(duì)表面張力差來(lái)形成流動(dòng)，從而獲得平整效果。因此，用更貼切的說(shuō)法來(lái)說(shuō)，硅氟類應(yīng)該是“流動(dòng)劑”。

丙烯酸酯類或者聚酯類流平劑則是通過(guò)均衡濕膜表面的表面張力來(lái)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(lái)獲得優(yōu)異的流動(dòng)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(guò)改性端與體系的相容而硅鏈向外舒展來(lái)干擾漆膜表面的表面張力來(lái)獲得良好的流動(dòng)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(guò)程剖面示意圖

在液相涂層，在漆膜干燥過(guò)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(huì)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(lái)就會(huì)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(lái)獲得較好的“流平性”，但漆膜表面的平整度未必會(huì)很理想；

--磷酸酯類產(chǎn)品主要是通過(guò)其良好的潤(rùn)濕性來(lái)獲得較快的鋪展速度，對(duì)于較薄的涂層潤(rùn)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(duì)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(dòng)。

丙烯酸酯流平劑的特點(diǎn)

此類產(chǎn)品是一種經(jīng)過(guò)潤(rùn)濕能力提升的丙烯酸酯流平劑。通過(guò)組合非硅非氟類強(qiáng)潤(rùn)濕效果的組分來(lái)顯著改善流平劑的潤(rùn)濕能力。在普遍要求兼顧潤(rùn)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(chǎng)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(rùn)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(rùn)濕消泡效果，保持漆膜的硬度；

--PCB印刷油墨：優(yōu)異的潤(rùn)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(lái)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(rùn)濕性，可以獲得均勻無(wú)氣泡無(wú)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(shí)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(wú)溶劑UV體系：添加量：0.6%，易添加無(wú)需預(yù)稀釋；漆膜通透無(wú)霧影；儲(chǔ)存無(wú)沉淀；無(wú)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(wú)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(gè)水性體系用的丙烯酸酯流平劑，必須充分考慮成膜過(guò)程的分子鏈?zhǔn)嬲沟倪^(guò)程。基于這個(gè)關(guān)鍵的成膜過(guò)程的模型，我們專門設(shè)計(jì)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(zhǎng)漆膜的開放時(shí)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(zhǎng)漆膜的開放時(shí)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(rùn)濕能力。

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

如何判定流平劑的好壞

一般來(lái)說(shuō)，我們可以采用以下目測(cè)的方法來(lái)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(gè)涂料流平劑的的流平性是較好的。

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

如：①GB／T l750-1979涂料流平性測(cè)定法：該方法是測(cè)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(shí)間。

②GB-Sl07水平流動(dòng)性測(cè)定法：該方法是測(cè)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(cè)定法：該方法使用紐約涂料協(xié)會(huì)(NYPC)的流平性刮刀，以成對(duì)的兩條漆條流到一起的能力來(lái)確定流平性等級(jí)。

結(jié)論

流平劑作為涂料添加劑中一個(gè)重要的助劑，需根據(jù)實(shí)際要求而選擇。

另外，由于2025年歐盟地區(qū)將對(duì)PFA,PFAS等氟類化合物實(shí)施全面禁用，建議對(duì)流動(dòng)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。