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流平剂对漆膜外观的影响
王艳艳1，沈 莉2，陈月珍1
（1. 中海油常州涂料化工研究院有限公司，江苏常州 213016 ；2. 中海油常州环保涂料有限公司，江苏常州 213016）
0 引言
随着对汽车面漆要求的不断提高，不仅要求面漆满足抗腐蚀性和抗磨损性，还需具有高装饰性和美化功能。然而，仅仅依靠树脂不能满足面漆外观的要求，必须通过添加流平剂等来改善漆膜的外观。流平剂能促使涂料在干燥成膜过程中形成平整、光滑、均匀的涂膜，主要通过降低涂料与基材之间的表面张力，使涂料与基材具有最佳的润湿性，即减小因溶剂挥发导致的表面张力梯度变化来改善漆膜外观。不同类型流平剂的相容性和迁移行为不同，会直接影响漆膜的表面张力梯度，合理地选择流平剂对有效地改善面漆外观很重要。本文在清漆、单色漆和复色漆中添加不同类型流平剂及其组合物后，平行比较漆膜的光泽、雾影、鲜映性等性能，来讨论流平剂对漆膜外观的影响。
1 实验部分
1.1 原材料
羟基丙烯酸树脂、颜料、分散剂、催化剂、丙烯酸酯类流平剂、氟碳改性丙烯酸酯类流平剂、有机硅类流平剂、固化剂等。
1. 2 仪器设备
HY970-265 微型三角度光泽仪：BYK-GardnerGbmH ；4632 微型雾影仪：BYK-Gardner GbmH ；Wave-scan dual 桔皮仪：BYK-Gardner GbmH ；SFJ-400砂磨、分散、搅拌多用机：上海现代环境工程技术有限公司；JA31002 电子天平：上海舜宇恒平科学仪器有限公司。
1.3 涂料配方
清漆、单色漆和复色漆的基本配方见表1。
表1 清漆、单色漆和复色漆的基本配方
1.4 实验方法
实验方法见图1。
2 三类流平剂的性能比较
2.1 静态表面张力
三类流平剂的静态表面张力测定结果比较见图2。
由图2 可见：在三类流平剂中，有机硅类流平剂能有效降低静态表面张力。在清漆体系中，丙烯酸酯类和氟碳改性丙烯酸酯类流平剂的静态表面张力分别下降13.81% 和10.18%。较低的静态表面张力可促进液体涂料涂布，更好地润湿底材，防止缩孔。
2.2 滑爽性
三类流平剂的漆膜滑爽性测定结果比较见图3。
由图3 可见：随着流平剂用量的增大，漆膜滑爽性增强；当达到流平剂最佳用量时，继续增加其用量，滑爽性保持不变。因有机硅类流平剂含有大量的二甲基基团，而且其链段较短，可有效地提高漆膜的滑爽性。
3 流平剂对漆膜外观的影响
3.1 流平剂对光泽的影响
不同类型流平剂及其组合物对漆膜光泽的影响见表2。
由表2 可见：添加丙烯酸酯类、氟碳改性丙烯酸酯类和有机硅类流平剂的清漆漆膜的20° 光泽分别增加0.3%、1% 和3.5%。可见，在相同添加量下，有机硅类流平剂效果最佳，这主要与其组成有关。有机硅类流平剂主要由密度小、表面张力较低的有机硅或者改性有机硅树脂组成［4-5］，可在涂膜表面形成一层薄而光滑的单分子膜层，从而改善涂膜的光泽。相同添加量下，将丙烯酸酯类或氟碳改性丙烯酸酯类流平剂与有机硅流平剂配用，清漆漆膜的20° 光泽比其单独使用时分别增加2% 和0.5%。
3.2 流平剂对雾影的影响
不同类型流平剂及其组合物对漆膜雾影值的影响见表3。
表3 不同类型流平剂及其组合物对漆膜雾影值的影响
由表3 可见：加入丙烯酸酯类和氟碳改性丙烯酸酯类流平剂后，漆膜的雾影值几乎没有变化。有机硅类流平剂能显著降低漆膜的雾影值，在清漆、单色漆和复色漆3 种漆样中雾影值分别降低33.3%、32.5% 和31.5%。这主要与有机硅类流平剂的组成有关，有机硅类流平剂主要提供前期流平，能有效地改善雾影。平行条件下，将丙烯酸酯类或氟碳改性丙烯酸酯类流平剂与有机硅类流平剂配用，清漆、单色漆和复色漆3 种漆膜的雾影值均低于单独使用丙烯酸酯类或氟碳改性丙烯酸酯类流平剂时漆膜的雾影值。
3.3 流平剂对鲜映性的影响
3.3 流平剂对鲜映性的影响
在清漆、单色漆和复色漆中添加不同类型流平剂及其组合物，平行测试与对比漆膜的鲜映性，结果见图4。
由图4 可见：在清漆、单色漆和复色漆中添加不同类型流平剂后，漆膜的鲜映性均得到提高，尤其有机硅类流平剂能更好地改善漆膜的流平性，使漆膜的鲜映性提高较大。同样，丙烯酸酯类或氟碳改性丙烯酸酯类流平剂和有机硅类流平剂配用时，漆膜的鲜映性优于其单独使用时漆膜的鲜映性。
3.4 流平剂对长、短波流平的影响
在清漆、单色漆和复色漆中添加不同类型流平剂及其组合物，平行测试与对比漆膜的长、短波流平，实验结果见表4。
加入流平剂后，漆膜的长、短波流平均有所降低。但不同组成的流平剂对长、短波流平的影响并不相同。有机硅类流平剂和氟碳改性丙烯酸酯类流平剂分别对长、短波流平的影响最大。短波流平主要反映了漆膜表观均一性，会受到贝纳尔漩涡的影响。根据漆膜干燥的物理学原理，贝纳尔德漩涡经常形成于漆膜中溶剂挥发初期，所以要消除贝纳尔德漩涡必须要求所添加的流平剂在溶剂挥发初期即可很快地迁移到漆膜表面，有机硅类流平剂能较好地改善前期流平，故有机硅类流平剂能较好地提高短波流平效果；长波流平主要反映了漆膜的平坦性，氟碳改性丙烯酸酯类流平剂具有较好的表面状态控制能力，基材润湿性良好，防缩孔能力强。
4 结语
（1） 随着涂料行业的发展和对漆膜外观要求的提高，需要借助于流平剂来避免漆膜出现桔皮、缩孔、浮色、发花等缺陷，提高漆膜表面的平整度。
（2） 有机硅类流平剂因其独特的结构，在降低漆膜的表面张力和提高漆膜的滑爽性上具有优势。
（3） 不同类型流平剂因其结构与组成不同，在改善漆膜外观上具有不同的效果，见表5。
