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流平劑的流平原理及作用機(jī)理

放大字體  縮小字體 http://www.ruiyunsheng.cn  發(fā)布日期:2018-03-03  瀏覽次數(shù):724
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       一、流平劑定義
 
       流平劑是一種常用的涂料助劑,它能促使涂料在干燥成膜過程中形成一個平整、光滑、均勻的涂膜。不同種類的涂料所適用的流平劑也不同。
 
       二、流平的作用原理(遷移機(jī)理)   作為流平劑,一般需要滿足以下兩點(diǎn): 
 
       1、與體系具有一定的相溶性。
       2、表面張力需低于體系。  
 
       這兩點(diǎn)都影響著流平劑的遷移,只有流平劑自發(fā)遷移到漆膜的表面,才能稱為發(fā)生流平作用。遷移原理在其他的助劑遷移方面也同樣適用。 
       遷移原理:流平劑的遷移取向遵循物理學(xué)中的“能量最低原理”,即從能量高的地方自發(fā)流向能量低的地方。當(dāng)涂料涂布到底材表面以后,形成兩個界面,分別是“底材-漆膜界面”和“漆膜-空氣界面”,
       因此體系總能量=(底材表面張力-漆膜表面張力)+(漆膜表面張力-空氣表面張力)。
       當(dāng)體系中加入流平劑以后,假如流平劑遷移到“漆膜-空氣界面”,那么體系總能量=(底材表面張力-漆膜表面張力)+(流平劑表面張力-空氣表面張力),由于流平劑表面張力<漆膜表面張力,因此體系總能量降低了,該過程可以自發(fā)進(jìn)行。但假如流平劑遷移到“底材-漆膜界面”,體系總能量=(底材表面張力-流平劑表面張力)+(漆膜表面張力-空氣表面張力),由于流平劑表面張力<漆膜表面張力,因此體系總能量是升高的,該過程是不可能自發(fā)進(jìn)行的。 
       當(dāng)然從分子運(yùn)動理論的角度分析,當(dāng)流平劑加入到體系中后,由于分子的無規(guī)則的運(yùn)動,會有一部分流平劑分子運(yùn)動到“底材-漆膜界面”,但這部分流平劑的量非常少,與加入總量比起來可以忽略不計(jì)。
 
       三、有機(jī)硅類流平劑的原理
 
       有機(jī)硅類流平劑的結(jié)構(gòu)以最常見的聚醚改性硅油為主,其結(jié)構(gòu)式可用下式表示:
—(SiO(CH3)2)m—(SiOCH3 (CH2CH2O)x(CH2CHCH3O)y)nR 其中m鏈段表示硅油的未改性部分,屬于相容性受到限制的鏈段; n鏈段是改性部分,屬于相容鏈段; x為聚醚改性鏈段中的聚環(huán)氧乙烷部分; y為聚醚基團(tuán)中的聚環(huán)氧丙烷部分; m,n,x,y四個值決定了流平劑所表現(xiàn)的性能,這四個數(shù)值的不同大小決定了流平劑的不能性能。
 
       1、相容性:有機(jī)硅流平劑的相容性主要取決于m/n的數(shù)值,m /n的數(shù)值越小(也就是不相容鏈段含量越低),則相容性越好,在m/n數(shù)值固定的情況下,x/y的數(shù)值越大,則相容性越好,這是因?yàn)榫郗h(huán)氧乙烷的相容性超過聚環(huán)氧丙烷的原因。
 
       2、手感:在xy值固定的情況下,有機(jī)硅流平劑的手感同樣主要取決于m/n的數(shù)值,m/n的數(shù)值越大,手感越好;m/n數(shù)值一樣的情況下,m的絕對數(shù)值越大,手感越好;從這一點(diǎn)可以看出,對于有機(jī)硅流平劑,追求好的相容性和好的手感經(jīng)常是一對矛盾,為了達(dá)到兩者兼顧,通常m/n只能在一個不大的范圍內(nèi)選擇。
 
       3、流平能力:m,n,x,y的數(shù)值對流平效果的影響比較復(fù)雜,一般而言,m/n的數(shù)值在1到2 之間的時(shí)候有比較好的流平效果,而對于固定的m/n數(shù)值的情況下,x+y的數(shù)值越大,流平效果越好。
 
       4、 穩(wěn)泡性:一般而言,在通常的x,y的數(shù)值下,m/n>3或者m/n< 1/4都可以得到基本上不穩(wěn)泡的效果,通俗的說就是當(dāng)硅含量很高或者很低的時(shí)候,所得到的流平劑都是不穩(wěn)泡的,而如果做成硅含量很高的品種,就能得到手感出色,不穩(wěn)泡,但是相容性略差的流平劑,如果做成硅含量很低的品種,則所得到的流平劑的性能就是相容性很好,不穩(wěn)泡但是手感不足的有機(jī)硅流平劑。
 
       5. 重涂性:一般來說,m+n的數(shù)值越大且m/n的數(shù)值越高,越容易出現(xiàn)重涂性的問題,另外聚醚端基R基團(tuán)的種類也會對重涂性產(chǎn)生影響。
 
       6、消光粉的定向能力:根據(jù)試驗(yàn),消光粉定向的能力受m/n的數(shù)值和m的絕對值的影響很大,m的絕對值越大,有越好的消光粉定向能力。
 
關(guān)鍵詞: 流平劑 重涂 助劑
 
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