一、流平及流平劑

涂料在施工后，有一個(gè)流動(dòng)和干燥的過(guò)程，然后逐漸形成一個(gè)平整、光滑、均勻的涂膜，涂料能否達(dá)到平整光滑的特性，稱為流平性。為了幫助涂料達(dá)到更好流平性而使用的助劑稱為流平劑。

目前流平劑主要有兩大類(lèi)：高沸點(diǎn)溶劑類(lèi)流平劑和以長(zhǎng)鏈樹(shù)脂為主要組成物的流平劑，后者則主要包括有機(jī)硅類(lèi)及丙烯酸類(lèi)兩種。市面上常見(jiàn)及討論較多的還是以長(zhǎng)鏈樹(shù)脂為主要組成物的流平劑，因此，本文主要就前有機(jī)硅類(lèi)及丙烯酸類(lèi)兩種流平劑展開(kāi)討論。

二、流平劑作用機(jī)理及特性：

(一)遷移原理

一個(gè)化合物要作為流平劑使用，只需要滿足兩點(diǎn)：1.與體系有限相溶。2.表面張力低于體系。這兩點(diǎn)都影響著流平劑的遷移，而也只有流平劑遷移到漆膜表面，才能發(fā)生流平作用，因此，討論流平劑的作用機(jī)理就不得不討論一下流平劑的遷移原理。當(dāng)然，這個(gè)遷移原理在其他助劑的遷移方面也是同樣適用的。

用一句最簡(jiǎn)單的話來(lái)解釋流平劑不同的遷移取向的原因就是物理學(xué)里面的“能量最低原理”。當(dāng)涂料涂到底材上面以后，共形成兩個(gè)界面，分別是 “底材-漆膜界面”和“漆膜-空氣界面”，各自的界面張力的大致數(shù)值分別是“r（底材-漆膜）=r底材-r漆膜”，也就是說(shuō)底材-漆膜界面的界面張力大致相當(dāng)于底材的表面張力與漆膜表面張力的差，以此類(lèi)推。“r（漆膜-空氣）=r漆膜-r空氣”，而“r（底材-漆膜）+r（漆膜-空氣）”的和可以簡(jiǎn)單用來(lái)表示該界面體系的總能量，一個(gè)過(guò)程越是能夠降低界面體系的總能量，則該過(guò)程的自發(fā)傾向就越大。

當(dāng)加入流平劑到涂料中以后，理論上它存在兩種遷移取向，分別是遷移到“漆膜-空氣”界面和“底材-漆膜”界面，假如流平劑遷移到“漆膜-空氣”界面，那么 “漆膜-空氣”的界面就變成了“流平劑-空氣”界面，相應(yīng)的界面張力也就變成了“r（流平劑-空氣）=r流平劑-r空氣”，因?yàn)榱髌絼┑谋砻鎻埩π∮谄崮?，?ldquo;r流平劑《r漆膜”，所以“r（流平劑-空氣）《r（漆膜-空氣）”，而體系的新的總能量變成了“r（底材-漆膜）+r（流平劑-空氣）” 《“r（底材-漆膜）+r（漆膜-空氣）”，也就是說(shuō)，流平劑通過(guò)遷移到“漆膜-空氣”的界面可以大大降低體系的總能量。

如果流平劑遷移到“底材-漆膜”界面的話,那么原來(lái)的“底材-漆膜”界面就變成了“底材-流平劑”界面，界面張力就變成了“r（底材-流平劑）=r底材 -r流平劑”，體系總能量E=r（底材-流平劑）+r（漆膜-空氣），同樣因?yàn)?ldquo;r流平劑《r漆膜”，故“r（底材-流平劑）》r（底材-漆膜）”，所以 “r（底材-流平劑）+r（漆膜-空氣）》）“r（底材-漆膜）+r（漆膜-空氣）”，也就是說(shuō)，如果流平劑遷移到底材-漆膜的界面，就會(huì)造成體系總能量的升高，顯然，使體系能量升高的過(guò)程是不可能自發(fā)進(jìn)行的。

通過(guò)上述分析得出，加入低表面張力物質(zhì)到體系當(dāng)中，它總是采取自發(fā)遷移到“體系-空氣”的界面來(lái)達(dá)到降低體系總能量的效果，流平劑的工作原理也源于此。當(dāng) 然，按照統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的觀點(diǎn)，化學(xué)過(guò)程就是大量的分子在體系中按照能量最低原理進(jìn)行隨機(jī)分布的過(guò)程，所以在實(shí)際的體系當(dāng)中，從分子運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)，流平劑加入體系當(dāng)中以后總會(huì)有很小一部分會(huì)隨機(jī)運(yùn)動(dòng)到“底材-漆膜”界面，只不過(guò)和遷移到“漆膜-空氣”界面的分子數(shù)目比，兩者差距很大，基本上可以忽略不計(jì)而已。

(二)流平劑特性

作為流平劑，要有助于涂料的流平，必須具有以下特性：

1、降低涂料與底材之間的表面張力，使涂料與底材具有良好的潤(rùn)濕性，且不致引起縮孔的物質(zhì)之間形成表面張力梯度。

2、調(diào)整溶劑揮發(fā)速度，降低粘度，改善涂料的流動(dòng)性，延長(zhǎng)流平時(shí)間。

3、在涂膜表面形成極薄的單分子層，以提供均勻的表面張力。