功能性流平剂发展理论与活性液流

1 前言

不言而喻，流平剂是粉末涂料中非常重要的助剂，好比粉末涂料大菜肴中的盐。近几年来，中国粉末涂料市场发展迅速，但竞争相当激烈。提高产品质量，降低生产成本成为企业立足市场的根本，促使人们研发新型功能助剂。流平剂的发展一直为粉末人所关注，近年来虽有发展，但一直是冷菜热炒，没有质的变化。所以好的功能性流平剂的研发势在必行。

2 流平剂现状

市场上供应的液体流平剂是纯聚丙烯酸丁酯共聚物。但市售的固体流平剂则是鱼龙混杂，归纳起来主要分为三大类：(1)以环氧为载体；(2)以聚酯为载体；(3)以气相二氧化硅为载体。流平剂在粉末涂料配方中的用量由流平剂的聚丙烯酸丁酯含量决定。前两种固体流平剂的有效成分为15%左右，配方用量为5%左右，后一种固体流平剂的有效成分为60%~65%，配方用量为1%左右。但是为追求利润，一些生产商和贸易商不惜用廉价的填料硫酸钡、碳酸钙作载体，再辅助添加润滑材料，造成粉末涂料质量不稳定，并给粉末技术员带来不少困难和麻烦，失去了粉末助剂的真正目的，即用最小的量发挥的作用。这些流平剂在一定程度上带给粉末涂料市场虚假的荣耀光环，但最终损害了粉末涂料厂家的利益。为此不少制粉企业已经改用液体流平剂。

3 理论研究

3.1 功能单体改性

利用丙烯基双键聚合原理，在流平剂丙烯酸丁酯共聚物分子中嫁接一些功能基团，常见的有羟基、羧基、胺基等，这些功能基团能与环氧基进行如下形式的化学结合。上述化学过程有效促进了流平剂与树脂分子的结合，带动树脂流动，提高涂膜附着力，改善涂膜平整性。这些功能性单体的玻璃化温度均比丙烯酸丁酯高，添加量不宜超过5%，否则会造成粘度过大。当然我们也在通过研究不断寻找更好的功能性单体。

3.2 流平剂复配

若将高级表面活性剂与丙烯酸丁酯共聚物复配可降低流平剂黏度，同时起到促进流平和润湿分散，提高附着力等复合功能作用，这种复配流平剂在我国处于探索阶段。氢化蓖麻油、聚乙烯蜡、EBS等作为固体流平剂的作用不明显，只起到润滑作用，过量使用还有副作用。

LA流平剂是一种脂肪酸蜡的聚合物，与丙烯酸丁酯共聚物复合使用，能改善涂料基料的润湿性能，有利于树脂和颜填料融合以及涂料在基材表面的铺展。有资料介绍，这种复配流平剂可达到类似溶剂型涂料的光滑平整涂膜效果。

志华化学经过数百次的试验验证，已经成功开发了PV99高效流平剂，这是一种功能单体改性的流平剂；成功研发的高性价比活性液体流平剂则属于复配型流平剂。

4 活性液体流平剂

我们开发的活性液体流平剂是一种高级表面活性剂K-300与改性聚丙烯酸丁酯的复配物，投放市场后得到国内多家著名制粉企业的认可。高级表面活性剂K-300具有以下适合粉末涂料的特点：

— 耐高温：在300℃以下不挥发，不分解。

— 稳定性好：不与其他助剂及树脂反应。

该表面活性剂作为功能性流平剂更具有以下优点：

— 配伍性好：分子结构中的高级脂族链段对树脂、颜料及聚丙烯丁酯有一定的相溶性，而分子中的极性基团对填料有强大的亲和作用。

— 高度润滑系数：在粉末成膜过程中将迁移到至涂膜表面形成单分子层，降低涂膜表面张力和表面摩擦系数并提高抗划伤性能。

— 抗静电性：表面活性剂的亲水基吸附空气中的水分而产生极化，形成极薄的亲电层，成为静电泄漏的通道。

— 抗干扰性：不同品牌的流平剂相互间会产生干扰，大量实验证明，我们开发的液体流平基具有较好的抗干扰性。

— 促进流平，降低体系黏度，有助于整个粉末体系的表面张力相对均一和稳定。

改性聚丙烯酸丁酯具有均一的分子量和较低的挥发物含量。活性液体流平剂与通用液体流平剂的应用性能比较见表1，活性液体流平剂的技术指标如下：

外观：无色液体(常温)

黏度：2500~4000mPa·s(50℃)

有效成份：≥98%

挥发份：≤0.10%

活性液体流平剂在同等条件下比普通液体流平剂具备更大的优势，在羟烷基酰胺体系和消光体系中的流平作用更加明显，活性液体流平剂的2种有效成分协同作用，使其具有更好的性价比。活性液体流平剂在平光粉中能提高涂膜光泽；在消光粉中可改进涂膜性能，但对涂膜光泽无影响。

5 结论

志华化学的活性液体流平剂是结合当前功能性流平剂的新型理念开发成功的，已经过长期的应用实践证明，该流平剂通用性强，性价比高，是当前粉末流平剂市场上引人注目的一大亮点。