流平剂

流平剂粉末涂料中最重要的助剂品种之一,在粉末涂料配方中,对于要求得到平整光滑的涂抹时,无论是高光、有光、半光、亚光还是无光粉末涂料,都必须添加流平剂。流平剂的作用是粉末涂料熔融流平时,在熔融涂料表面形成极薄的单分子层,以提供均匀的表面张力,同时也使涂料与被涂物(工件)之间具有良好的润湿性,从而克服涂膜表面由于局部表面张力不均匀而形成针孔、缩孔等涂膜弊病。
在粉末涂料中常用的流平剂有丙烯酸酯均(低)聚物、丙烯酸酯共聚物、有机硅改性丙烯酸酯聚合物和聚硅氧烷等,其中常用的有聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯共聚物和有机硅改性聚丙烯酸酯等高分子化合物。在丙烯酸酯共聚物流平剂中也有用带有羟基、羧基基团的单体共聚的化合物。这种流平剂,由于极性反应基团的作用,有利于颜料和填料的分散,有利于提高涂膜光泽,起到复合性助剂的作用。
丙烯酸酯聚合物和丙烯酸酯共聚物的结构式如下:
液体状丙烯酸酯均聚物流平剂的技术指标见表25-1
      表25-1  丙烯酸酯均聚物流平剂的技术指标
项目
技术指标
检验方法
外观
无或浅黄透明黏稠状液体
目测
黏度
13~38
50%二甲苯溶液在25℃用涂-4黏度计测定
固体份/%
≥99
polyview按GB1725-79
闪点/℃
≥200
按GB3526-83开口杯法
为了使黏稠状的液体流平剂在生产粉末涂料时称料和投料方便,一般吧它先分散在环氧树脂、高酸值聚酯树脂(聚酯环氧粉末涂料用)、低酸值聚酯树脂(纯聚酯粉末涂料用)、气相二氧化硅或者某些填料中,配制成固体颗粒或粉末状后使用。通常分散在熔融环氧树脂中的叫503流平剂,分散在熔融高酸值聚酯树脂中的叫504流平剂,分散在熔融低酸值聚酯树脂中的叫505流平剂。503流平剂用于纯环氧和聚酯环氧粉末涂料中,504流平剂可用在聚酯环氧粉末涂料中,505流平剂可用于纯聚酯粉末涂料中。这种流平剂的有效成分含量在10%~20%,因厂家不同有效成分的含量有差别。用气相二氧化硅或某些填料分散的流平剂叫通常流平剂,可以用在任何品种的粉末涂料中,包括聚氨酯粉末涂料和丙烯酸粉末涂料。一般以气相二氧硅为载体的通用流平剂的有效成分含量为65%左右。外国公司生产的大部分流平剂、宁波南海化学有限公司GLP588、广州南方树脂公司FC-100等是属于这一类型的。由安徽神剑化工有限责任公司生产的流平剂规格见表25-2;通用型固体流平剂的技术指标见表25-3.
          表25-2  神剑化工有限责任公司生产的流平剂规格
项目
SJ-503
SJ-504
SJ-505
外观
乳白或浅黄固体颗粒
乳白或浅黄固体颗粒
乳白或浅黄固体颗粒
固体含量/%    >
99
99
99
环氧量/(ep/100g)
0.08~0.12
软化点(环球法)/℃
50~90
80~100
90~100
酸值/(mgKOH/g)
55~85
30~65
用途
纯环氧和聚酯环氧粉末
聚酯环氧粉末
纯聚酯粉末
配方中用量/%
成膜物的10~15
成膜物的10~15
成膜物的10~15
      表25-3  通用型固体流平剂的技术指标
项目
技术指标
项目
技术指标
外观
白自由流动粉末
挥发分/%
≤1.5
有效成分/%
60~70
用量/%
总投料量的0.7~1.5
一般的流平剂没有反应性基团,为了使流平剂除具有降低表面张力、改进涂膜流平性功能外,还具有润湿分散、交联固化增光等功能,添加含有羟基、羧基基团的丙烯酸或丙烯酸酯的单体与丙烯酸酯共聚得到多功能流平剂。由宁波南海化学有限公司生产的GLP系列流平剂是属于这种类型的,这种流平剂的规格见表25-4
表25-4  宁波南海化学有限公司GLP系列流平剂规格
项目
GLP502
GLP504
GLP505
检测方法
外观
乳白或浅黄固体颗粒
胥荣东
乳白或浅黄固体颗粒
乳白或浅黄固体颗粒
软化点(环球法)/℃
80~105
90~110
90~115
GB120076-89
固体分含量/%  ≥
99
99
99
GB1725-88
环氧量/(ep/100g)
0.07~0.15
GB4612-84
酸值/(mgKOH/g)
10~45
10~45
HG2-269-77
配方中用量/%
5
5
5
GLP系列流平剂有如下特点:
1可以降低高压静电粉末喷涂电压,在20~30kV电压下也可以涂装,适用于静电摩擦喷的涂装。
2有抗静电作用,提高死角的上粉率。
3提高5%左右涂膜光泽,起到增光剂的作用。
4提高粉末涂料组成的相容性,在大多数配方中不需要再加光亮剂(俗称701光亮剂)
5由于流平剂参加交联反应,提高了粉末涂层的耐化学性和耐老化性能。
为了进一步改进丙烯酸酯聚合物流平剂的流平效果,提高涂膜光泽和抗干扰性能,用有机硅树脂进行改性,可以提高一些性能。虽然用有机硅树脂改性丙烯酸酯聚合物流平剂体系的粉末涂料,对使用未改性丙烯酸酯聚合物流平剂体系的粉末涂料不产生干扰,但是对有机硅树脂改性流平剂体系的粉末涂料清扫不干净,再用丙烯酸酯聚合物流平剂体系的粉末涂料时,容易产生涂膜的干扰。因此,在生产粉末涂料和涂装粉末涂料时,一定要注意这
两种流平剂体系粉末涂料之间的干扰,在改换粉末涂料流平剂体系的时候,一定要清扫干净相关的设备,才能避免前后粉末涂料产品相互之间的干扰,这种干扰主要是涂膜产生缩孔。
国内有许多厂家生产粉末涂料用流平剂,这里不再作更多的介绍。
国外公司有德国毕克化学(BYK Chemie)、美国孟山都(Monsanto Co.)和德国德信利化学(Worlee-Chemie)公司等。其粉末涂料用流平剂规格和特点分别见表25-5~表25-7.
           
表25-5  BYK公司粉末涂料用流平剂规格和特点
公共基础设施建设
项目
BYK-Powder
Flow 3
BYK-VP-3609
BYK-3529
Resiflow F12
Resiflow PV5
组成
有机硅改性聚丙烯酸酯
含特种硅化合物的丙烯酸酯聚合物
吸附在气相二氧化硅上的有机硅改性丙烯酸酯聚合物
聚丙烯酸酯
聚丙烯酸酯
外观
不透明高黏度液体
白粉末
白粉末
白粉末
白粉末
呋喃树脂砂黏度/Pa·s
约8(90℃)
4~10(65℃)
4~10(65℃)
相对密度
0.65
0.55~0.66
1.02
1.02
有效成分/%
100
60
60
66~67
66~67
固体分/%
>99
>99
99~100
99~100
灼烧后残渣/%
约37
35~38
33~34
33~34
pH值
6.5~7.0
6.5~7.0
酸值
≥2
≥2
闪点/℃
>100
折射率
1.249
用途
环氧、聚酯、丙烯酸粉末流平剂
环氧、聚酯、聚氨酯、丙烯酸粉末流平剂
粉末涂料流平剂
环氧、聚酯、丙烯酸粉末流平剂
粉末涂料流平剂
用量/%
配方量的0.5~1.0
树脂量的0.6~2.0
树脂量的0.6~2.0
树脂量的0.4~1.8
配方量的1.0~2.0
                表25-6 孟山都(Monsanto Co.)公司粉末涂料用流平剂规格
牌号
外观
用量/%
用途
Modaflow
黏稠状液体
0.5~1.0
各种粉末涂料
Modaflow powder Ⅲ
白粉末
1.2~1.7
各种粉末涂料
Modaflow powder
白粉末
0.5~1.5
各种粉末涂料
Modaflow powder2000
白粉末
1.2~1.7
各种粉末涂料
表25-7 德信利化学公司(Worlee-Chemie)粉末涂料用流平剂品种
项目
WorleeAdd
101P
Resiflow
PV88
Resiflow
P67
Resiflow
CP77
Resiflow
VP-E137500
组成
丙烯酸酯均聚物
丙烯酸酯共聚物
丙烯酸酯共聚物
丙烯酸酯共聚物
俄亥俄
丙烯酸酯共聚物
有效成分/%
60
66~68
67~69
67~69
联通华盛营销管理系统
66~68
载体
气相二氧化硅
气相二氧化硅
气相二氧化硅
气相二氧化硅
气相二氧化硅
特点
高脱气性,易分散
易分散,平整性好
易分散,平整性好
易分散,平整性好
易分散,平整性好
高光泽,无雾光
高光泽,帮助脱气
高光泽,帮助脱气
高光泽,无浑浊
高光泽,无雾光
相容性好,适应性强
不影响耐候性
不影响耐候性
对底材附着力有帮助
对底材附着力有帮助
应用领域
价格敏感型粉末
户内户外用粉末
户内户外用粉末
透明粉末
户内户外特殊粉末
品质稳定性好粉末
品质稳定性好粉末
薄涂和特殊粉末
需改善品质粉末
表面平整性要求较高粉末
相对价格
较低
中等
中等
较高
较高

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