有機(jī)硅流平劑

硅油

通常使用的硅油有聚二甲基硅烷和聚甲基苯基硅氧烷。涂料、油墨中應(yīng)用的是聚二甲基硅氧烷。聚甲基苯基硅氧烷雖然相容性好，但不具備表面狀態(tài)控制能力，所以在流平劑中基本不使用，多用于耐高溫方面。

聚二甲基硅氧烷

雖然具備良好的表面狀態(tài)控制能力，但有許多缺點(diǎn)，相容性不好，會影響涂膜的光澤，還會經(jīng)常出現(xiàn)縮孔、層間附著力問題等。聚二甲基硅氧烷分子量不同，其相容性和用途也不同。有機(jī)改性聚二甲基硅氧烷與硅油相比有明顯的優(yōu)越性，既保留了硅氧烷的優(yōu)點(diǎn)，又用改性物克服了它的缺點(diǎn)，發(fā)揮了許多特殊功能效應(yīng)。改性硅氧烷的性能及用途，關(guān)鍵是硅氧烷的分子量、類型、改性化合物的類別及在分子中的位置，改性的途徑是很多的。

聚醚聚酯改性有機(jī)硅氧烷

屬于梳狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)聚硅氧烷。 n+m約為50-250，分子量控制在1000-150000之間。其相容性是依靠聚醚和聚酯來調(diào)整的，鏈越長相容性越好。這類中聚醚改性的最多，通常使用環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷。隨乙氧基含量的增加，其與水的相容性也隨之提高，因此也完全可以合成水溶性的硅氧烷類的流平劑。環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷可以單獨(dú)使用，也可以混合使用，用其來控制親水、親油性。如果同時(shí)含有乙氧基和丙氧基，就制成了水油兩用的硅氧烷類的流平劑，例如:MONENG-1080、1090系列產(chǎn)品。

分子量越大，其表面狀態(tài)控制能力就越強(qiáng)，增滑性、抗粘連性就越好，例如:MONENG-1070、1071系列產(chǎn)品。

改性用的聚酯或聚醚與硅氧烷聯(lián)結(jié)有兩種方法:一種硅氧鍵;另一種是硅碳鏈，一般來講，前者的熱穩(wěn)定性和耐水性不如后者好。

用聚醚、聚酯改性硅氧烷與樹脂的相容性得到了很大的改善，降低表面張力，控制表面流動的能力、增滑性、抗縮孔、抗粘連的效果也都很好，個別產(chǎn)品還有層間附著力問題。尤其是聚醚改性的聚硅氧烷，熱穩(wěn)定性不好，容易穩(wěn)泡。在應(yīng)用時(shí)一定要注意這些產(chǎn)品的負(fù)面影響。

烷基改性有機(jī)硅氧烷

前面提到了聚醚改性的聚硅氧烷有些不足之處;烷基改性的聚硅氧烷恰恰具備了這些方面的優(yōu)點(diǎn)。

這一系列聚硅氧烷產(chǎn)品也屬于梳狀結(jié)構(gòu)。這類產(chǎn)品的分子量比較小，在10000左右， n+m約為30-50.用烷基改 性的目的主要為了提高熱穩(wěn)定性、相容性和不穩(wěn)泡性，甚至有消泡功能。但隨改性烷基鏈的增長，其降低表面張力的能力也隨之下降。烷基鏈長度與表面張力的關(guān)系見表1-1

表1-1 烷基鏈長度與表面張力的關(guān)系

一般碳鏈控制在C1-C14之間，所以分子量不太大。

上面介紹了聚二甲基硅氧烷的三種改性方法，改性方法不同，改性劑的用量和結(jié)構(gòu)不同，其產(chǎn)品的性能也不同，三種不同改性方法生產(chǎn)的流平劑，其耐熱性也截然不同。MONENG-1060有機(jī)硅改性聚硅氧烷具有很好的耐熱性，耐熱溫度200-220℃的溫度范圍內(nèi)使用。

端基改性有機(jī)硅

賦予優(yōu)異滑爽性的端基改性有機(jī)硅 為了賦予涂膜良好的滑爽性，摩能化工推出了一些終端改性的有機(jī)硅。

反應(yīng)型的流平劑

在輻射固話的涂料、油墨體系中，存在基材潤濕不良、不夠滑爽、易刮傷、流平性差的缺陷。針對這些問題，摩能化工公司提供了一系列的反應(yīng)性的有機(jī)改性聚硅氧烷丙烯酸型流平劑，有MONENG-1073、1074等產(chǎn)品，前者相容性好，滑爽性差。后者相容差，滑爽性好。

由結(jié)構(gòu)式中可見改性的有機(jī)物是丙烯酸酯，用其調(diào)整它的流動性和相容性，她的滑爽性是由硅氧烷來決定的。丙烯酸基團(tuán)的雙鍵可以參加游離基的聚合反應(yīng)，與樹脂一起形成涂膜牢固的錨定在涂膜的表面上。

由上述可知，有機(jī)硅類流平劑的改性方法不同，改性材料不同，結(jié)構(gòu)不同，分子量不同，用途也各異。因此在應(yīng)用時(shí)要注意以下幾點(diǎn)。

依據(jù)問題選擇流平劑

硅類流平劑沒有什么問題都能解決的"萬能型"。如果選擇不當(dāng)會帶來負(fù)面影響。如要消除表面張力差，最好選擇降低表面張力強(qiáng)的、聚醚改性的聚硅氧烷，不要選擇烷基改性的聚硅氧烷。要求耐高溫烘烤的。就不能選擇聚醚改性的，要選擇烷基改性或聚酯改性的。要求長期具有滑爽性，不能選擇添加性的，要選擇反應(yīng)型的，要求改善界面關(guān)系，降低界面張力，最好選用小分子量的聚醚改性的基材潤濕劑。

層間附著力問題

這類流平劑雖然經(jīng)過改性，相容性和附著力問題都得到了改善，但有的還存在問題，遷移性差的流平劑，待涂膜完全干硬后再涂第二層就容易出問題。此外過熱烘烤，破壞了流平劑的結(jié)構(gòu)，極易出現(xiàn)附著力的問題。要選擇改性劑終端不含活性基的、遷移性好的有機(jī)硅流平劑。最著名的MONENG-1071流平劑具有良好的遷移性，涂完第二層，它很快由第一層的表面遷移至第二層的表面，兩層之間沒有流平劑薄膜存在，所以它不影響層間附著力。MONENG-1071控制表面狀態(tài)能力強(qiáng)，滑爽性高，通用性好，性價(jià)比高。

另外改善附著力還可選擇小分子量的流平劑，因?yàn)?，短鏈的硅氧烷，不易在?液界面形成連續(xù)不斷的膜，所以增加了面漆和底漆的接觸面積，改善了層間附著力。

穩(wěn)泡性

幾乎降低表面張力越強(qiáng)的流平劑穩(wěn)泡性就越強(qiáng)，特別是聚醚改性的聚硅氧烷，極易在氣/液界面處定向排布，在涂料中的空氣，被流平劑給"包裹"著形成了氣泡。在應(yīng)用時(shí)要特別注意，可以選擇不穩(wěn)泡的或低穩(wěn)泡的。MONENG-7003就是一款低穩(wěn)泡的產(chǎn)品。強(qiáng)烈降低表面張力，潤濕基材。

熱穩(wěn)定性

在加熱固話型涂料中使用時(shí)，一定要注意流平劑的耐熱范圍，烘烤溫度要在流平劑的耐熱范圍內(nèi)，否則流平劑在過熱烘烤時(shí)會產(chǎn)生分解，導(dǎo)致涂膜產(chǎn)生縮孔、重涂困難、光澤下降等負(fù)面影響。底漆或二道底漿，最好使用不降低表面張力的烷基改性的聚硅氧烷，面漆可采用能夠重涂的聚酯改性的聚硅氧烷，例如:MONENG-1060。

用量及添加方法

用量要視需要而定，總的建議添加量為漆量的0.01%-1.0%，究竟多少為宜，這樣視配方組成、溶劑的溶解力、樹脂的相容性、助劑之間的相互作用關(guān)系等因素而定。添加量不足效果不明顯，添加量過大會產(chǎn)生細(xì)皺紋，甚至縮孔。所以用量一定要適中。

面漆和罩光清漆最好選用有機(jī)硅流平劑配合丙烯酸酯類流平劑一起使用，例如:MONENG-1071+MONENG-1152。MONENG-1071有機(jī)硅流平劑稀釋成12.5%加0.3-0.5%，MONENG-1152加0.2-0.3%效果極佳。

為消除刷痕和輥痕，最好不要使用降低表面張力的流平劑，可用丙烯酸類流平劑或烷基改性的流平劑，盡量保持涂料的表面張力對流平是有幫助的，添加量為0.3-0.5%也可配合溶劑型流平劑一起使用。

其他流平劑

流平劑還有氟碳類和高沸點(diǎn)溶劑類。氟碳流平劑具有最高表面活性，可將涂料的表面張力降至16-18mN/m,因此具有最強(qiáng)的表面狀態(tài)控制能力。概括來講，有機(jī)硅流平劑所具備的功能，氟碳類流平劑全部具備，比有機(jī)硅類流平劑更好的降低表面張力能力更強(qiáng)，表面狀態(tài)控制的效果就更好。但也有其負(fù)面作用，像層間附著力，穩(wěn)泡性更難以克服。其價(jià)格也特別昂貴，影響了它的應(yīng)用。

溶劑類流平劑多是高沸點(diǎn)溶劑的混合物，其主要作用機(jī)理是減緩溶劑揮發(fā)速率、降低涂料粘度、改善流平劑。但其與環(huán)保、防流掛控制、快干要求是相違背的，所以人們使用也不多。

表面張力是涂膜流平的主要動力，但表面張力差，卻是產(chǎn)生涂膜表面缺陷的主要根源。提高涂膜的表面張力，達(dá)到表面張力平衡，這對涂膜的流動和流平是非常有益的，但卻辦不到。所以人們只好采用降低涂膜的表面張力來消除表面張力差，控制涂膜的表面狀態(tài)，消除表面缺陷。如消除貝納爾渦流，防止發(fā)花和橘皮的產(chǎn)生。消除涂膜表面的表面張力梯度差，防止縮孔和波紋的產(chǎn)生。降低涂料與基材的界面張力，增強(qiáng)涂料的展布性，改善附著力，減少或消除因基材而造成的縮孔。硅油和有機(jī)改性聚硅氧烷是涂料行業(yè)使用較早、應(yīng)用較為廣泛的一種表面狀態(tài)控制劑，基本可以消除因表面張力差而產(chǎn)生的表面缺陷。

性能：

丙烯酸酯流平劑和有機(jī)硅流平劑一樣 ，是一支能改善流平效果、增加爽滑和提高抗劃傷能力，并且可以防止縮孔和防止顏料浮色的助劑。

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用途：

丙烯酸酯流平劑常用于UV、水性和油性；應(yīng)用實(shí)列：溶劑型木器漆，汽車漆，水性和溶劑型工業(yè)漆,聚酯漆,烤漆,丙烯酸漆等，UV固化絲網(wǎng)印刷油墨；

市面上如今常用的日本櫻花的SKR-A450流平劑。深圳市東嶺化工有限公司有售。