流平概述
涂料施工后經(jīng)歷流動、干燥成膜過程，終形成平整光滑的涂膜。這種形成平整表面的能力稱為流平性。實際施工中出現(xiàn)的橘皮、魚眼、縮孔、微孔、縮邊、貝納得漩渦（Bénard cell）、氣流敏感、刷痕或輥痕等缺陷，均源于流平性不好，削弱了涂料的裝飾與保護功能。

影響流平性的因素眾多，包括溶劑揮發(fā)梯度與溶解性、涂料表面張力、濕膜厚度與表面張力梯度、涂料流變性、施工工藝及環(huán)境等。其中非常關(guān)鍵的是涂料的表面張力、成膜時濕膜產(chǎn)生的表面張力梯度，以及濕膜表層均勻化表面張力的能力。改善流平性需優(yōu)化配方并添加適宜的流平劑，以調(diào)節(jié)表面張力并減少表面張力梯度。

流平劑的作用
在涂料潤濕基材后，影響其流動直至終平整的助劑即為流平劑。其主要解決以下問題：

流平的主要影響因素

1. 表面張力梯度（液-氣界面）： 濕膜內(nèi)部與表層間的表面張力差導(dǎo)致紊流（貝納得漩渦）。降低此梯度是獲得平整表面的關(guān)鍵。

2. 表面張力（液-固界面）： 較低的涂料表面張力能提升對底材的潤濕力。降低整體表面張力也減弱了表面分子間吸引力，促進流動。

流平速度的影響因素

• 粘度越大，流平越慢

• 涂膜越厚，流平越快

• 表面張力越大，流平越快

不同流平劑的作用機理及特性
流平劑主要通過兩種機制發(fā)揮作用：(1) 減少表面張力梯度；(2) 降低體系表面張力。

• 有機硅類流平劑： 明顯降低表面張力；良好的遷移能力幫助減少表面張力梯度。

• 丙烯酸酯類流平劑： 對表面張力降低作用有限；不向表面遷移；在涂層內(nèi)部定向排列，調(diào)整局部表面張力。

流平劑類型對比

• 有機硅流平劑：

• 明顯降低表面張力，增強底材潤濕與漆膜流動性，減少貝納得漩渦防發(fā)花。降張力度取決于化學(xué)結(jié)構(gòu)。

• 改善涂層平滑性、抗劃傷性及抗粘連性。

• 缺點：可能穩(wěn)泡、影響層間附著力，部分品種污染烘爐環(huán)境。

• 主要結(jié)構(gòu)：聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有機改性聚硅氧烷（很重要，短鏈產(chǎn)品不影響重涂）。

• 丙烯酸流平劑： 包括純丙烯酸流平劑（非反應(yīng)性傳統(tǒng)型與含官能團反應(yīng)性新型）和改性丙烯酸流平劑。

• 純丙烯酸流平劑是分子量不等的丙烯酸均聚物/共聚物，輕微降低表面張力，平衡表面張力差異，獲得鏡面平整效果。

• 高分子量產(chǎn)品兼具脫氣/消泡作用。

• 傳統(tǒng)非反應(yīng)性缺點：高分子量易致霧影，低分子量可能降低表面硬度。

• 反應(yīng)性丙烯酸流平劑克服此矛盾，提供良好流平性，避免霧影且不損硬度，有時甚至提高硬度。

• 氟碳化合物類流平劑： 作用突出但昂貴，常用于有機硅/丙烯酸流平劑效果不佳時。同樣存在穩(wěn)泡及影響層間附著力的傾向。

流平劑的應(yīng)用與選擇
針對特定配方體系，需根據(jù)體系性質(zhì)及期望性能選擇合適的流平劑。

1. 水性體系配方： 通常先選潤濕劑，再選流平劑。部分助劑兼具潤濕與流平功能。

2. 避免過量使用明顯降低表面張力的潤濕劑： “夠用即可”，過量會延長流平時間。

• 水溶性體系： 需明顯降低表面張力，常用有機硅流平劑或氟碳流平劑，作用同溶劑型體系。追求高度平整時，丙烯酸流平劑必不可少。

• 乳膠體系： 成膜機理與粘度變化模式不同。流平劑可改善底材潤濕性，丙烯酸流平劑能提升平整度，但主要流動性能更多依靠流變調(diào)節(jié)劑調(diào)整。

流平劑性能的判定
通?？赡繙y初步判斷流平劑效果：

• 涂料按規(guī)定涂刷方法施工干燥后，若表面無縮孔、微孔、橘皮、絲紋、刷痕、霧影等缺陷，則表明該流平劑性能較好。

• 然而，目測法缺乏定量標準易生分歧。因此，國內(nèi)外涂料業(yè)制定了專門標準來評定流平劑的流平性能。