流平剂流平原理及作用机理研究。
化学工程师、有机硅应用专家：羊天福【简介】
本文论述了流平剂的流平原理以及作用机理，推荐了几种常见的流平剂。
一、流平剂定义。
流平剂是一种常用的涂料助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。不同种类的涂料所适用的流平剂也不同。
二、流平的作用原理（迁移机理）
作为流平剂，一般需要满足以下两点：
1、与体系具有一定的相溶性。
2、表面张力需低于体系。
这两点都影响着流平剂的迁移，只有流平剂自发迁移到漆膜的表面，才能称为发生流平作用。迁移原理在其他的助剂迁移方面也同样适用。
迁移原理：流平剂的迁移取向遵循物理学中的“能量最低原理”，即从能量高的地方自发流向能量低的地方。当涂料涂布到底材表面以后，形成两个界面，分别是“底材-漆膜界面”和“漆膜-空气界面”，因此体系总能量=（底材表面张力-漆膜表面张力）+（漆膜表面张力-空气表面张力）。
当体系中加入流平剂以后，假如流平剂迁移到“漆膜-空气界面”，那么体系总能量=（底材表面张力-漆膜表面张力）+（流平剂表面张力-空气表面张力），由于流平剂表面张力<；漆膜表面张力，因此体系总能量降低了，该过程可以自发进行。但假如流平剂迁移到“底材-漆膜界面”，体系总能量=（底材表面张力-流平剂表面张力）+（漆膜表面张力-空气表面张力），由于流平剂表面张力<；漆膜表面张力，因此体系总能量是升高的，该过程是不可能自发进行的。当然从分子运动理论的角度分析，当流平剂加入到体系中后，由于分子的无规则的运动，会有一部分流平剂分子运动到“底材-漆膜界面”，但这部分流平剂的量非常少，与加入总量比起来可以忽略不计。
三、有机硅类流平剂的原理。
有机硅类流平剂的结构以最常见的聚醚改性硅油为主，其结构式可用下式表示：
(sio(ch3)2)m—(sioch3 (ch2ch2o)x(ch2chch3o)y)nr
其中m链段表示硅油的未改性部分，属于相容性受到限制的链段；
n链段是改性部分，属于相容链段；
x为聚醚改性链段中的聚环氧乙烷部分；
y为聚醚基团中的聚环氧丙烷部分；
m，n，x，y四个值决定了流平剂所表现的性能，这四个数值的不同大小决定了流平剂的不能性能。
1、相容性：有机硅流平剂的相容性主要取决于m/n的数值，m /n的数值越小（也就是不相容链段含量越低），则相容性越好，在m/n数值固定的情况下，x/y的数值越大，则相容性越好，这是因为聚环氧乙烷的相容性超过聚环氧丙烷的原因。
2、手感：在xy值固定的情况下，有机硅流平剂的手感同样主要取决于m/n的数值，m/n的数值越大，手感越好；m/n数值一样的情况下，m的绝对数值越大，手感越好；从这一点可以看出，对于有机硅流平剂，追求好的相容性和好的手感经常是一对矛盾，为了达到两者兼顾，通常m/n只能在一个不大的范围内选择。
3、流平能力：m，n，x，y的数值对流平效果的影响比较复杂，一般而言，m/n的数值在1到2 之间的时候有比较好的流平效果，而对于固定的m/n数值的情况下，x+y的数值。
越大，流平效果越好。
4、稳泡性：一般而言，在通常的x，y的数值下，m/n>3或者m/n< 1/4都可以得到基本上不稳泡的效果，通俗的说就是当硅含量很高或者很低的时候，所得到的流平剂都是不稳泡的，而如果做成硅含量很高的品种，就能得到手感出色，不稳泡，但是相容性略差的流平剂，如果做成硅含量很低的品种，则所得到的流平剂的性能就是相容性很好，不稳泡但是手感不足的有机硅流平剂。
5. 重涂性：一般来说，m+n的数值越大且m/n的数值越高，越容易出现重涂性的问题，另外聚醚端基r基团的种类也会对重涂性产生影响。
6、消光粉的定向能力：根据试验，消光粉定向的能力受m/n的数值和m的绝对值的影响很大，m的绝对值越大，有越好的消光粉定向能力。
四、几种常见的流平剂。
1、通用型流平剂。
bd-3033、bd-3033-6#，这两个型号对应byk333，为市场上最通用的产品。也有在此基础上的特殊改性产品，如bd-3033h，就是耐温型的333。
bd-3307新，该品对应byk，聚醚改性聚硅氧烷，100%含量。适用于溶剂型或者无溶剂体系。
bd-3035，该品对应迪高410，抗底材油污流平剂，聚醚改性硅氧烷。各种场合均试用。
bd-3450，对应迪高450，聚醚改性聚硅氧烷，通用型。
2、耐高温流平剂。
bd-3033h、bd-2051、bd-3232，芳烷基、聚醚共改性聚硅氧烷，耐温200度以上，适用于烤漆体系。
bd-252，烷基、芳烷基改性聚硅氧烷，耐温250度以上，适用于油性烤漆体系。
bd-3310，聚酯改性聚硅氧烷，对应byk310的原液，100%含量，耐温250度以上。
3、uv专用流平剂。
bd-2100，对应迪高rad2100