⼀、前⾔
涂膜的流平是涂料表观性能的体现，实际上流平性好坏涉及到涂料的许多⽅⾯，例如粘度、涂料的流变性、原材料匹配性、颜料分散⼯艺的设计、助剂的选择及应⽤技术、涂装⼯艺及涂装环境等诸⽅⾯因素。可以说涉及到涂料⽣产及涂装的全过程，绝⾮单独依靠流平剂所能控制的。
以实际⼯作经验为基础，拟对涂料的流动与流平及其与流平剂的关系作如下介绍：流平剂在涂料的流动与流平中所发挥的作⽤。流平剂种类不同作⽤机理和发挥的效果亦不同，即使流平剂的种类相同结构不同，使⽤效果亦不同。所以应⽤流平剂时要根据涂料需要克服的问题和助剂的结构类别进⾏选择。应⽤时要注意流平剂与其他助剂的匹配性及其负⾯作⽤和克服对策。
掌握了流平剂的应⽤对提⾼涂料产品质量⽔平会有⼀定帮助的，另外对流平剂的开发也是有益的。
⼆、影响涂料流动与流平的因素
涂料流动成膜的⼒是外加的剪切⼒。即外⼒作⽤于涂料使其铺展成膜。流平的动⼒是表⾯张⼒即涂料⾃⾝收缩的⼒，这是在外⼒消失后，使涂膜表⾯达到光滑平整状态的主要作⽤⼒。
由此可以得出这样的结论：流动与流平两个定义之间没有什么太⼤的区别，涂料要达到光滑平整的表⾯需要具有良好的流动与流平特性。
2.1涂料流体性质对流动与流平的影响
不管是流动还是流平都是涂料的运动形式，都要受到涂料粘度的影响。涂料流体性质不同，粘度与剪切速率呈现出不同的关系，所以对流动和流平的影响程度也不⼀样。如何利⽤涂料这⼀属性即达能到流动与流平的⽬的，⼜能克服涂料某些弊病是我们技术⼈员所追求的⽬标。
涂料⼤约有五种流体类型：⽜顿流体、塑性流体、假塑性流体、膨涨流体、触变流体。假塑性流体和触变流体是涂料最常⽤的两种流体结构。它们对防沉、防浮⾊发花、防流挂、防⽌⽴⾯涂装时的波纹都是相当有益的。但对流平和光泽会造成⼀定影响。只要注意选择触变剂，合适地调节流挂极限膜厚度，仍有可能达到理想的涂膜流平效果。
由式1中可以看出极限膜厚度与屈伏值成正⽐，只要改变屈伏值就可以调整涂膜厚度。也就是说选择触变剂类别及⽤量是达到流平与防流挂的关键。可以采⽤流挂实验刮涂器进⾏实验。也可以采⽤贴条称重法进⾏实验。实验证实流平剂特别是有机硅类流平剂对防流挂有⼀定帮助。
2.2 涂膜表⾯形态对流平的影响
构成涂膜形态不规整有两种原因，⼀是由涂装⼯具产⽣的痕跡，如刷痕取决于鬃⽑刷的类型，刷痕的深浅不⼀。滚痕取决于滚涂机和绕线棒，滚涂或刮涂产⽣的凹凸的状态不等。涂膜的不规整度越⼤流平越困难。⼆是基材形状造成的，基材表⾯是粗糙的要得到光滑平整的涂膜是⽐较困难的。平的⽅法是刮胒⼦和厚涂底漆。遇到上述情况造成的表⾯流平问题，最好的办法是保持涂料的⾼表⾯张⼒，增强基材润湿铺展能⼒，保持涂膜最佳极限厚度，采⽤良溶剂稀释树脂，并控制其挥发速度及平衡。可参考公式2。 从2式中不难看出涂料的表⾯张⼒⾼和涂膜厚度⼤对缩短流平时间是有利的。所以在这种涂料中最好不要选择强降低表⾯张⼒的流平剂。要选择基材润湿剂和不降低戓少降低表⾯张⼒的流平剂配合使⽤。例如Tego的Tego® Wet 260加Tego® Flow 300。
2.3 涂膜⼲燥时间对流平的影响
涂料的流动与流平受粘度影响，粘度受溶剂影响。控制溶剂挥发速度，使涂料保持低粘度液态时间越长越有利于涂膜的流平，也就是说通过控制溶剂的挥发速度可获得适宜的流平性。对
涂料⽽⾔，溶剂的溶解参数不同，溶解⼒亦不同。溶解⼒强的，涂料固含量⾼，粘度低，流平性好，涂膜丰滿度⾼。混合溶剂的溶解参数⼀定要与树脂匹配。混合溶剂多数是由真溶剂、稀释剂和助溶剂组成，在溶剂挥发时⼀定要控制挥发平衡，溶剂挥发到最后，真溶剂要占相对⼤的⽐例。这样可以保
证涂膜在⼲燥过程中粘度不会发⽣突变，处于平衡增长的状态。对涂料的流动与流平是有⼀定控制作⽤的。
2.4 基材润湿对涂膜流平的影响
取⼀滴⽔，滴到不同的底材上，其铺展情况⼤不相同。有的成球状接触⾓很⼩（如PP或PE 塑料模），有的虽不铺展但接触⾓却较⼤（如在玻璃板上）。取⼀块相同的基材例如涂过油漆的马⼝铁板，滴上不同的物质。⽔——不铺展；200﹟溶剂油——铺展；加添了Tego® Wet
KL245基材润湿剂的⽔，不但铺展⽽且速度快⾯积⼤。究其原因，滴加的流体的表⾯张⼒不同，与底材的表⾯定向排布状况不同，能在界⾯定向排布的，能降低界⾯张⼒的，就能产⽣铺展润湿。
涂膜的流平不单纯取决于表⾯张⼒，涂膜铺展润湿的能⼒对涂膜流平也是相当重要的。铺展润湿取决于液/固界⾯张⼒。
这种关系可⽤润湿功来解释：固体的表⾯能为E1，涂布后为E2涂布前后的表⾯能差为△E。它就是展布系数，⽤（S）表⽰。表⾯能可⽤表⾯张⼒表⽰即：
WS是展布系数，⼜称之为铺展功。只有正值时液体才能在基材上铺展润湿。
当WS =0时，rL=（rS-rSL），此时应该是液体的表⾯张⼒⽐基材表⾯张⼒⼤，液体不展布或回缩。
当 WS <0时，rL>（rs-rSL），液体的表⾯张⼒⼤于固体的表⾯张⼒，液体涂布在固体的表⾯上增加了固体的表⾯能为了顺应能量趋向最⼩的规律，即使施加外⼒使液体铺展开，但最终也必然要回缩的。气力提升机
锅炉出渣机当 WS>0时，rL<（rS-rsL），这⾥的关键是固/液界⾯张⼒⼩于固体的表⾯张⼒，这是铺展润湿的第⼀个条件。另外固体表⾯张⼒与固/液界⾯张⼒之差⼤于液体的表⾯张⼒，那末液体表⾯张⼒就⼀定⼩于固体的表⾯张⼒，这是铺展润湿的第⼆个条件。这两个条件决定了液体必定会在固体上展布润湿。增强了涂料的流动与流平性。
展布润湿能帮助于流平，流平的前提是涂料的表⾯张⼒必须低於基材的表⾯张⼒。如此还不够，必须添加基材润湿剂使其在固/液界⾯定向排布，能否在固/液界⾯定向是基材润湿剂能否降低固/液界⾯张⼒的关键。也是基材润湿剂好坏的标志。
通过上⾯的论述可以得出这样的结论：作⽤于涂料流动和流平绝⾮是⼀种单⼀的因素，是⼏种⼒同时发挥作⽤，所以我们应称其为合⼒。影响涂料流动与流平的因素有以下⼏种：
这些作⽤⼒除剪切应⼒是凃装时由涂装设备决定的外加动⼒外，其他的⼒在配⽅设定时就基本固定了，受条件影响会有些变化，但变化不⼤。⽐如粘度和表⾯张⼒，施⼯时加添溶剂兑稀会有所变化，但差距不会太⼤。
粘度低有助流动，但对防流挂不利（流平与流挂是⽭盾的）。表⾯张⼒⾼有助于流平，但对润湿不利（流平与润湿是⽭盾的）；表⾯张⼒⾼可以促进流动和流平，但不刊于表⾯控制易出现表⾯缺⽋。兑稀粘度会产⽣变化，这对流体的性质特别是假塑性流体和触变流体会有影响。
解决⽭盾是提⾼涂料质量的⽅法之⼀，最捷径的途径是使⽤添加剂，特别是基材润湿剂和流平
剂。
三、基材润湿剂
涂膜流动与流平涉及到涂膜的表⾯及底⾯（与基材接触的界⾯），⼀般⼈们⽐较重视表⾯特性⽽忽略了底⾯，实际就流动与流平⽽⾔底⾯控制是⾮常重要的。控制底⾯最好的助剂就是基材润湿剂。
3.1 基材润湿剂的作⽤机理
有⼈认为只要降低涂料的表⾯张⼒低，涂料对基材就会有良好的润湿铺展性，这种观点不对。烷基壬基酚⼄氧基醚类表⾯活性剂可将⽔的表⾯张⼒降到35mN/m；⼀种⾮离⼦有机氟表⾯活性剂可将⽔的表⾯张⼒降到l7mN/m。取两种相同量的⽔溶液滴到聚酯膜⽚，烷基壬基酚⼄氧基醚的⽔溶液产⽣了铺展润湿，但氟助剂的⽔溶液成球状体，接触⾓很⼩不展布。
究其原因，①基材润湿剂必须能够在基材界⾯处定向排布。因此要求分⼦必须具备两亲结构，有亲油基和疏油基。这样在涂料中才会形成亲溶媒的⼀端朝向涂料，疏油的⼀端朝向固体界⾯，定向排布形成界⾯层。②基材润湿剂必须是低表⾯活性物，在固/液界⾯处定向排布后降低固/液界⾯张⼒。
由于基材润湿剂在固/液界⾯处的吸附，使涂料表⾯能低于基材的表⾯能这样就会产⽣润湿铺展，提⾼了涂膜的流动和流平性能。
3.2 基材润湿剂的种类
3-2-1传统型的表⾯活性剂
这类助剂有很多。最有代表性的就是⾮离⼦型的烷基⼄氧基的化合物。例如OP-4～OP-40，后⾯的数字表视环氧⼄烷的含量。使⽤时要参考其HLB值。这类助剂品种多，应⽤范围⼴泛。在洗涤剂⼯业、纺织印染⼯业、织物整理⼯业、造纸⼯业等⽅⾯均有应⽤。多数作润湿剂和乳化剂使⽤。
水塔控制器3.2.2聚醚改性的聚硅氧烷
这类产品Tego具有独特性，品种多性能全，应⽤领域⼴泛，效果极好。它是以硅氧烷为中间段，在端基分别⽤亲⽔和亲油的聚醚改性，这样使分⼦即具有较强的降低表⾯张⼒的特性，⼜具有两亲结构，极易在界⾯处定向排布，形成降低固/液界⾯张⼒的特性。
Tego® Wet KL245、Tego® Wet 260、Tego® Wet270、Tego® Wet 280、Tego® Twin 4000、Tego® Twin 4100都是极具代表特性的基材润湿剂。有效份都是100%、都可以⽔油两⽤。
Tego® Wet KL245特别适合⽔性涂料及油墨，铺展⾯积是烷基壬基酚⼄氧基醚的8倍；
Tego® Wet 260⽐较适合溶剂涂料，性能与245类似；
Tego® Wet 270具有良好的防缩孔（基材原因）和孔隙渗透效果；
369iiTego® Wet 280具有良好的雾化性，喷出的涂膜均匀不会有透底的现象特别适⽤⽔性汽车漆；
Tego® Twin 4000除具良好的基材润湿效果外，还有很好的消泡性，可以⽤在厚浆涂料⽐如弹性拉⽑墙漆；
Tego® Twin 4100润湿效果也很好，⼏乎不稳泡，即使搅拌时产⽣泡，也会很快就消失。另外喷涂⽔性漆时⼏乎看不到有暗泡产⽣。
3.2.3⾮离⼦的有机氟化合物
这类润湿剂市场产品不多。与具有碳氢链憎⽔基表⾯活性剂相同，按离⼦型态划分可分成阳离⼦型、
阴离⼦型、⾮离⼦型和两性的表⾯活性剂。⼀般⾮离⼦型的有机氟化合物可作基材润湿剂使⽤。性能与有机硅化合物⽆太⼤区别。
3.3基材润湿剂应⽤指南
基材润湿剂类别不同、应⽤效果也不同。使⽤时要根据涂料种类，涂装材质，认真地选择基材润湿剂的类型、添加量及与其他助剂的匹配性。
3.3.1 基材润湿剂与流平剂的区别
基材润湿剂有促进流动与流平的作⽤，但不同于流平剂。它是在涂膜与基材的界⾯处发挥作⽤，降低固/液界⾯张⼒，不影响涂膜的层间附着⼒。⽽流平剂是在涂膜的表⾯处发挥作⽤，是消除表⾯缺⽋控制表⾯状态的活性剂，有些品种虽有促进流动与流平作⽤，有些品种会影响层间附着⼒。
3.3.2 基材润湿剂在低表⾯能材质上的应⽤
在低表⾯能材质上涂装时，涂料中最好添加基材润湿剂。能提⾼涂料在基上的润湿铺展性，增强涂膜表⾯的光滑平整度。能防⽌因基材表⾯张⼒低造成的缩孔、缩边等不良现象。还能提⾼涂膜的附着⼒。在⾯漆，特别是⽔性涂料中，最好采取基材润湿剂配合流平剂使⽤，这样涂膜的上下两个⾯可以同时得到控制，即提⾼了涂膜的流平性⼜控制了涂膜的表⾯状态。
3.3.3 基材润湿剂对颜料分散的作⽤
基材润湿剂可当颜料润湿剂使⽤，能将低表⾯能的颜料分散在⾼表⾯能介质中，可以增强颜料润湿效率，缩短研磨时间。提⾼⾊浆浓度。对颜料的贮存稳定性也有⼀定的帮助。但颜料润湿分散剂作基材润湿剂使⽤就不⼀定有效。
基材润湿和颜料润湿，两者即有相同之处⼜有不同之处：前者是展布功，后者是浸渍功。两者共同之处都是降低固/液界⾯张⼒。但作⽤条件和结果却不同，基材润湿与三个界⾯有关，是三种不同介质的界⾯，要求的效果是液体在固体上的铺展成膜；颜料分散润湿是浸渍润湿只与⼆个界⾯有关。是在同⼀溶媒中两种不同介质的界⾯之间的关系。最终要求颜料稳定地分散在溶媒中
特别在⽔性体系中，颜料润湿分散剂⼀般不能作基材润湿剂，但基材润湿剂却可以作颜料润湿剂使⽤。例如前⾯介绍的Tego® Wet Kl245、Tego® Wet 260等都可以作颜料润湿剂使⽤，降粘效果⾮常好，提⾼分散效率特别明显。
四、流平剂
流平剂是⼈们经常使⽤为⼈所熟悉的⼀种界⾯活性剂。之所以称其为界⾯活性剂，不是因其结构，⽽是因其在界⾯处发挥作⽤⽽得名的。它与树脂溶媒相容受限，被排挤⾄⽓/液界⾯处，发挥了表⾯活性作⽤。使涂料的表⾯张⼒处于平衡状态，克服了因表⾯张⼒差⽽造成的表⾯缺陷。
4-1 流平剂在涂料中的作⽤
涂料性能有许多缺陷和不⾜之处，单纯使⽤树脂、颜料、溶剂是⽆法解决的，必须使⽤⼀些添加剂。流平剂是这些添加剂中不可缺少的⼀种。
4-1-1防缩孔
涂膜表⾯产⽣缩孔是常见的弊病。产⽣缩孔的原因是表⾯张⼒不平衡造成的。产⽣缩孔的物质，其表⾯张⼒⼀定⽐涂膜低，被称之为缩孔施体。涂膜的表⾯张⼒⼀定⽐缩孔施体⾼称其为缩孔受体。原因可以规纳以下⼏种：
①⼏种树脂混拼时，当溶剂配合适宜时可以相溶甚⾄能形成透明的涂膜。但当溶剂配合不当时，在溶剂挥发过程中有的树脂会析出，产⽣胶粒变成缩孔施体。
②外界物体污染，空⽓中低表能的飘浮物，烘道中的硅胶粒⼦等落到涂膜表⾯上。
③涂料中混含有低表⾯能的物质如不溶性油、硅油、胶粒等材质。
④基材表⾯张⼒不平衡，有个别地⽅被低表⾯能的物质污染或者基材的表⾯能过低。
⑤在含未经润湿分散剂处理的颜料或亚光粉的涂料中，添加基材润湿剂，这时基材润湿剂会吸附到裸露的粒⼦表⾯，就会形成缩孔施体。在⽔性亚光漆中经常发⽣此种弊病。
克服缩孔的最好办法是使⽤基材润湿剂配合有机硅类表⾯状态控制剂。有些底漆不必或不能使⽤流平剂，单独使⽤基材润湿剂就可以达到防缩孔的⽬的。例如Tego® Glide 410、Tego®Glide 432、Tego® Flow ATF2再配合上⾯已介绍的基材润湿剂。
4-1-2防桔⽪、防⽌颜⾊发花、防⽌消光漏光及发花
产⽣这些弊病的根本原因，是因溶剂挥发涂膜表层和下层的表⾯张⼒不平衡，下层低，上层⾼。另外表层的密度⼤于下层。下层富含溶剂的涂料以靠表⾯张⼒将其推向表⾯，⽽重⼒⼜导致表层涂料向下沉，这便产⽣了下沉、扩展、上升的涡流运动。结果会形成不规则的边缘相接的六⾓形⽹格。称其为“贝纳尔”涡流。⽹格中⼼新上来富含溶剂的涂料表⾯张⼒低，推其向边缘运动，在此堆积形成⼩丘状，这便是桔⽪。这种运动也会导致颜⾊和颜料含量不同。这便是造成⾊漆发花，亚光漆亚粉排布不均匀造成漏光和消光发花的主要原因。
Marangoni运动是产⽣这些弊病主要根源，只要降低涂膜的表⾯张⼒，那么下层的涂料就不能被推到表⾯，就产⽣不了上述的弊病。所以添加能控制表⾯状态的，可以降低表⾯张⼒的，有机硅类流平剂是最好的⽅法。例如Tego的Tego® Glide 450、Tego® Glide 410、Tego® Glide 110、Tego® Glide A1
水电安装开槽机15等等。Tego这类助剂有数拾种供您选择。如果有机硅类助剂解决不了问题，这时再考虑选择有机氟类助剂。但要注意成本和稳泡性。
4-1-3 防⽌波纹
波纹的产⽣也是表⾯张⼒不均衡造成的。但要注意是⽴⾯喷涂还是平⾯喷涂。平⾯喷涂时，涂膜⼲燥速度不均，快⼲地⽅的表⾯张⼒⾼于慢⼲地⽅，这时表⾯张⼒就会推动慢⼲地⽅的涂料向快⼲地运动，产⽣左右⽅向的波纹。这可以⽤降低表⾯张⼒的有机硅类流平剂解决。但当⽴⾯喷涂产⽣上下波纹时，最好不要⽤降低表⾯张⼒的流平剂解决，否则会越加越严重。
墙壁之间这是因为涂料下坠，下⾯的表⾯张⼒⾼于上⾯，所以推动涂料由下向上运动，重⼒下沉这就产⽣了上下波纹。越加降低表⾯张⼒的流平剂，下⾯表⾯张⼒越依，向上推动的⼒越强，波纹越强。最好的办法是添加不降低表⾯张⼒的流平剂。例如Tego的Tego® Flow 300配合解絮凝形的但能产⽣结构粘性的分散剂例如Tego® Dispers 710。
Tego基材润湿剂：Tego® Wet KL245、Tego® Wet 260、Tego® Wet 270、Tego® Wet 280，有效份100%，⽔油两⽤、会迅速在固/液界⾯定向、能⼤幅度地降低表⾯张⼒（或界⾯张⼒）和提⾼与基材的附着⼒同时还不影响上涂层的层间附着、有助于流平作⽤。
4-2 流平剂的类别
流平剂严格地说可分成表⾯状态控制剂和流动与流平促进剂。另外⾼沸点的混合溶剂能够延长涂料的开放时提供了流动与流平效果，也可作为流平剂使⽤。
表⾯状态控制剂它能降低涂料的表⾯张⼒，能起到防⽌缩孔、波纹、贝纳尔涡流、发花、桔⽪等弊病。控制表⾯状态。
因表⾯状态控制剂是降低表⾯张⼒的界⾯活性剂。所以有些具有稳泡的不良影响。但也有些不稳泡或少稳泡的表⾯状态控制剂。⼀般⽽⾔，降低表⾯张⼒较強的聚醚改性的聚硅氧烷，⽐烷基、芳基改性的聚硅氧烷更加稳泡。不降表⾯张⼒或少降表⾯张⼒的烷基、芳基改性的聚硅氧烷还有帮助消泡的作⽤。
丙烯酸树脂类流平剂它不降低表⾯张⼒，有促进涂膜流动与流平的功能，可以促使刷痕、滚痕、压痕的消失。流动和流平剂还能控制或阻⽌Marangoni（马拉⾼尼）效应的产⽣。不稳泡，多数有助消泡作⽤。
4-2-1 树脂类流平剂
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