1.流平剂作为一种常见的涂料助剂有什么用途?
Quick answer: In practical UV formulation work, resin and monomer selection starts with the end-use property target, then tunes viscosity and cure response around it. Buyers usually shortlist a few matched packages, not a single magic raw material.
涂料的主要功能是装饰和保护。如果出现流动和流平缺陷,不仅会影响外观,还会破坏保护功能。收缩孔和针孔的形成会导致漆膜不连续,从而降低油漆的保护性能。在施工和漆膜形成的过程中,会发生一些物理和化学变化,这些变化和油漆本身的性质会对油漆的流动性和流平性产生很大影响。
涂料涂刷后,会出现新的界面,通常是涂料与底材之间的液/固界面以及涂料与空气之间的液/气界面。如果涂料和底材之间液/固界面的界面张力高于底材的临界表面张力,涂料将无法在底材上铺展,自然会产生鱼眼和缩孔等流平缺陷。
干燥过程中溶剂的蒸发会导致漆膜表面和内部的温度、密度和表面张力出现差异,进而引起漆膜内部的湍流运动,产生所谓的漩涡。漩涡会导致桔皮现象;在含有一种以上颜料的体系中,如果颜料颗粒的运动性存在差异,漩涡还可能导致起泡和发花现象,并在垂直表面形成丝状。
在漆膜干燥过程中,有时会产生不溶性颗粒,从而形成表面张力梯度,通常会导致漆膜收缩。例如,在交联固化体系中,配方中含有一种以上的树脂,在干燥过程中溶剂蒸发时,溶解度较低的树脂可能会形成不溶性颗粒。此外,在含有表面活性剂的配方中,如果表面活性剂与体系不相容,或者在干燥过程中溶剂蒸发导致其浓度发生变化,从而导致溶解度发生变化并形成不相容的液滴,也可能会形成表面张力差。所有这些都可能导致收缩孔的产生。
在涂层施工和成膜过程中,外部污染物的存在也可能导致流平缺陷,如缩孔和鱼眼。这些污染物通常是来自空气、施工工具和底层的油、灰尘、漆雾、水蒸气等。
涂料本身的性质,如施工粘度和干燥时间,也会对漆膜的*终流平性产生重大影响。施工粘度太高和干燥时间太短通常会导致漆膜流平性差。
因此,有必要通过添加流平剂、在施工和成膜过程中对涂料进行一些改动以及调整涂料的性能,来帮助涂料获得良好的流平性。
对于特定的配方体系,应根据配方的性质和流平剂预期达到的性能选择合适的流平剂。
1.1.溶剂型涂料系统
在底漆和中涂配方中,通常使用丙烯酸流平剂。如果需要脱气和底材润湿性,建议选择
中分子量或高分子量丙烯酸流平剂。在底漆中,如果需要更强的底材润湿性,可以考虑使用能显著降低表面张力的有机硅流平剂和改性丙烯酸流平剂(如氟改性丙烯酸流平剂和磷酸盐改性丙烯酸流平剂),如果有机硅流平剂和氟改性丙烯酸流平剂有稳定气泡和影响层间附着力等副作用,则应使用磷酸盐改性丙烯酸流平剂。
在面漆和透明漆配方中,对漆膜外观要求相对较高,一般可选用低分子量的丙烯酸流平剂,它能获得良好的流平性,在漆膜中不易产生雾影。在交联固化体系中,通常使用带有反应性官能团的丙烯酸流平剂,以获得更好的流平效果,并改善薄膜的物理和化学性能。如果需要更好的流动性,或需要防滑和防刮伤性能,则需要使用硅酮流平剂,在这种情况下,*好将硅酮流平剂与丙烯酸流平剂结合使用。
需要注意的是,有机硅流平剂在提供流平性能的同时,还能有效降低涂料在垂直表面上施工时的下垂倾向。此外,在金属闪光涂料配方中应慎用有机硅流平剂,因为它们可能会导致铝片颜料排列不均和漆膜颜色不均。
1.2、粉末涂料系统
粉末涂料的流平过程分为两个阶段。** 第一阶段是粉末颗粒的熔化,第二阶段是粉末颗粒熔化并流动成平整漆膜。粉末涂料不含溶剂,在成膜过程中不会产生表面张力梯度,流平与底材的润湿性关系更大。
粉末涂料通常使用丙烯酸流平剂。如果流平剂是液态的,通常会在使用前预先制成母液。也有专门用于粉末涂料的粉末状丙烯酸流平剂,它们是吸附在硅粉上的液态丙烯酸流平剂,还有一些吸附在碳酸钙上的低级流平剂。
如果粉末涂料需要光滑和防流挂,就要使用有机硅流平剂,目前已经有专门针对粉末涂料制成的有机硅流平剂。使用有机硅流平剂时应注意避免形成缩孔。
1.3、水基涂料系统
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,*常用的是有机硅流平剂和碳氟化合物
这些流平剂的使用方法与溶剂型体系相同。当然,如果需要真正平整的表面,则必须使用水性体系的丙烯酸流平剂。
对于乳胶体系,成膜机理完全不同,粘度不会随着溶剂的蒸发而改变。在配方中使用流平剂有可能改善涂料对底材的润湿性,丙烯酸流平剂也能改善漆膜的平整度,但涂料的主要流动特性更多是通过添加流变控制剂来控制和调整的。
2.为什么需要在涂料中添加一些流平剂?
As a coating aid, CHLUMILE 3345 Leveling Agent 和 CHLUMILE 3033 Leveling Agent are often compared for flow, slip, and substrate appearance control.
在涂料的涂抹和成膜过程中,外部污染物的存在也会导致缩孔和鱼眼等流平缺陷。这些污染物通常是来自空气、施工工具和底材的油污、灰尘、漆雾、水蒸气等。
涂料本身的性质,如施工粘度和干燥时间,也会对漆膜的*终流平性产生重大影响。施工粘度太高和干燥时间太短通常会导致漆膜流平性差。
因此,有必要通过添加流平剂、在施工和成膜过程中对涂料进行一些调整以及对涂料的性能进行调整,来帮助涂料获得良好的流平性。
3.为什么水性流平剂会增稠?
在化学工业中,流平剂是不可或缺的,因为它能使表面高度均匀、光亮、平滑。我们都能看到技术人员将水性流平剂混入天然增稠剂中,但润湿程度很高。流变添加剂是指能改变流体流变性能的添加剂,例如从牛顿流体变为塑性流体或假塑性流体,反之亦然。这些添加剂可以是聚合物、天然增稠剂、无机或有机溶剂,或各种有机或无机电解质或分散剂。
流平剂用于在油墨、浆料、涂料等涂抹到材料表面时,使表面高度均匀、光亮和平滑。这些流平剂主要是高效的表面活性剂和聚合物电解质,其作用机理是分散、破泡、稀释,使涂料或油墨具有高流动性(不改变涂料或油墨的固体含量)和良好的表面润湿性(两者兼具)。
4.丙烯酸酯匀染剂的可控性是通过改变分子量来实现的。
丙烯酸酯流平剂的可控性是通过改变分子量来实现的。均聚物的相容性不如共聚物好,如均聚物丙烯酸通常与涂料中使用的环氧、聚酯、聚氨酯等树脂相容性较差,如果用物理方法混合会形成表面状态不佳的非光涂膜,因此丙烯酸均聚物不太适合做流平剂。理想的流平剂是共聚物,共聚物可以是三元共聚物,也可以是改性共聚物,只有共聚物才能通过不同的单体改变聚合物的*性和玻璃化温度。
丙烯酸酯流平剂的平均分子量通常控制在 6000-20000 之间,分子量分布相对较窄,玻璃花温度控制在 -20°C 以下,表面张力低于 25-26mN/m。这种相容性有限的丙烯酸共聚物被认为是一种良好的流平剂。
丙烯酸流平剂可以是均聚物或共聚物;线性结构或具有支链的结构;无规共聚物或嵌段共聚物。
A practical sourcing and formulation view of UV monomers and oligomers
Most successful UV formulations are built by choosing the backbone first and then tuning the reactive monomer package around the substrate, cure method, and end-use stress. That usually produces a more stable result than choosing materials by viscosity or price alone.
- Start from the final property target: hardness, flexibility, adhesion, and shrinkage rarely point to exactly the same raw-material package.
- Screen the reactive package as a whole: oligomer, monomer, and photoinitiator choices interact strongly in UV systems.
- Use viscosity as a tool, not the only decision rule: the easiest-processing material is not always the one that performs best after cure.
- Check the real substrate: plastic, metal, label film, gel systems, and coatings can reward very different polarity and cure-density balances.
Recommended product references
- CHLUMIAF 094: A balanced defoamer reference for waterborne coatings and many general foam-control screens.
- CHLUMIAF 3062: Useful when printing-ink and UV-ink compatibility matter in the defoaming screen.
- CHLUMIAF 3037: A stronger process-defoaming option when persistent foam survives harsher conditions.
- CHLUMIWE 3280: A strong wetting-agent reference for inks, coatings, and difficult substrate wetting.
FAQ for buyers and formulators
Can one UV monomer or resin solve every formulation problem?
Usually no. Commercially strong formulas depend on how several components work together to balance cure, adhesion, flow, and durability.
Why should monomers be screened together with oligomers?
Because monomers can change viscosity, cure rate, shrinkage, and substrate behavior enough to alter the final ranking of the same backbone resin.