本研究選取了多款國(guó)內(nèi)外知名供應(yīng)商流平劑，通過(guò)對(duì)比其有效成份含量、單體及紅外圖譜IR，可以更加直觀清晰地看出其相似與不同之處；且在相同添加量1%于戶內(nèi)混合（Hybrid）體系中進(jìn)行同比實(shí)驗(yàn)。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)反映出不同流平劑對(duì)粉末涂料表面張力、熔融黏度、靜摩擦系數(shù)、層間附著力、Tg、鮮映性DOI及流平性R等理化性能的影響，繼而在后續(xù)的配方設(shè)計(jì)中找到更加適合客戶現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的流平劑。以下實(shí)驗(yàn)測(cè)試均在相同添加量1%、混合（Hybrid）體系、擠出條件、粒徑、膜厚、噴涂條件、烘烤條件下進(jìn)行。

1.1 分類

粉末涂料用流平劑按照反應(yīng)類型可以分為反應(yīng)型和非反應(yīng)型：一般非反應(yīng)型流平劑較常使用如ESTRON Resiflow?P67、Resiflow?PL-200、寧波南海GLP588等。

而反應(yīng)型流平劑較少使用且價(jià)格較貴如ESTRON Resiflow?PH-240等；按照分子結(jié)構(gòu)可以分為丙烯酸酯類和聚醚類，丙烯酸酯類較常使用如ESTRON Resiflow?P67、Resiflow?PL-200、Resiflow?PH-240、寧波南海GLP588、PV88等，聚醚類常用于透明粉且價(jià)格較貴如Powdermate?486CFL、Powdermate?570FL等。

由于丙烯酸類分子聚合度低，在常溫下為液體，因此需要吸附在氣相二氧化硅載體上來(lái)制得粉末涂料用流平劑，其有效成份通常為60%~70%；而聚醚類分子鏈長(zhǎng)，在常溫下本身為固體，因此無(wú)需吸附任何載體，其有效成份為100%。

1.2 成份及單體

本研究選取國(guó)內(nèi)外6個(gè)知名流平劑，通過(guò)傅里葉變換紅外光譜FTIR和核磁共振波譜NMR進(jìn)行表征對(duì)比,流平劑單體及有效成份對(duì)比見(jiàn)表1。

通過(guò)對(duì)比可知：PL-200、P67、GLP588、PH-240都屬于丙烯酸酯類流平劑，僅有PH-240含HEA單體，此流平劑為反應(yīng)型流平劑，另外幾個(gè)為非反應(yīng)型流平劑；486CFL、570FL屬于聚醚類流平劑，其透度較高適用于透明粉。

1.3 IR紅外圖譜

通過(guò)紅外圖譜對(duì)比可知：PL-200、P67、GLP588、PH-240丙烯酸酯類流平劑的特征吸收峰一致，圖譜基本重合；486CFL、570FL聚醚類流平劑的特征吸收峰一致，圖譜基本重合。

2.1 表面張力

表面張力是極性力和色散力的總和，色散力主要是范德華力，極性力主要是偶極矩、氫鍵、酸堿結(jié)合力。表面張力對(duì)于底材的潤(rùn)濕和層間附著力有著重要的影響，低表面張力有助于底材的潤(rùn)濕，高表面張力有助于粉末涂料的流平，本文通過(guò)添加相同量1%的不同品種流平劑于Hybrid體系中與空白試驗(yàn)對(duì)比其涂膜表面張力。

通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比可知：丙烯酸酯類流平劑對(duì)于涂膜表面張力均稍有提高，能加強(qiáng)面粉與底粉之間的層間附著力；而聚醚類流平劑486CFL能顯著降低涂膜表面張力，對(duì)于層間附著力、重涂與流平有較大影響，同時(shí)聚醚類流平劑570FL是在486CFL的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上接枝改性以提高其重涂性能。

2.2 熔融黏度

熔融黏度曲線對(duì)于粉末流平與固化過(guò)程是一個(gè)非常重要的參考指標(biāo)，一般可將熔融黏度曲線分為3個(gè)階段：第一階段為粉末初熔結(jié)聚；第二階段為粉末熔融鋪展及流平；第三階段為粉末固化。

第一階段與第二階段粉末熔融黏度隨溫度上升而急劇下降，此過(guò)程有助于粉末潤(rùn)濕、鋪展與流平；第三階段粉末在高溫下開(kāi)始發(fā)生交聯(lián)固化反應(yīng)，體系黏度開(kāi)始逐漸變大，此過(guò)程粉末表面張力基本不會(huì)發(fā)生變化，但流平阻力迅速變大，對(duì)于粉末流平基本無(wú)幫助。

本研究通過(guò)添加相同量1%的不同品種流平劑于Hybrid體系中與空白試驗(yàn)對(duì)比其粉末熔融黏度曲線。

一直以來(lái)大家普遍認(rèn)為流平劑可以降低粉末體系的熔融黏度，但通過(guò)上述熔融黏度曲線可知，影響體系熔融黏度的主要因素是溫度，隨著溫度上升，體系黏度急劇下降。

通過(guò)熔融黏度曲線對(duì)比可知：丙烯酸酯類流平劑對(duì)于粉末體系的熔融黏度影響均稍有提高，但變化不大；而聚醚類流平劑對(duì)于粉末體系的熔融黏度影響均稍有降低，變化也不大。因此，流平劑對(duì)于粉末體系熔融黏度的影響較小，僅僅只是流平劑降低了體系開(kāi)始熔融的溫度，從而延長(zhǎng)了粉末涂料熔融后的流動(dòng)時(shí)間，增加其熔融流動(dòng)性，這一點(diǎn)可從熔融黏度曲線斜率得到體現(xiàn)。

2.3 靜摩擦系數(shù)

摩擦系數(shù)是指兩表面間的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值，它和表面的粗糙度有關(guān)，而和接觸面積的大小無(wú)關(guān)。粗糙度越大，其摩擦系數(shù)越大。

對(duì)于雙涂層體系與重涂體系而言，摩擦系數(shù)是一個(gè)非常重要的考量指標(biāo)。底漆涂膜表面的摩擦系數(shù)越大其與面漆的層間附著力越好，因此在雙涂層體系中流平劑的選擇使用也尤為重要。

通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比可知：不同流平劑對(duì)于涂膜靜摩擦系數(shù)的影響較大，丙烯酸類流平劑對(duì)于涂膜靜摩擦系數(shù)都呈現(xiàn)增高趨勢(shì)，而PL-200與PH-240是專門為了增加層間附著力而設(shè)計(jì)的流平劑，其摩擦系數(shù)最大；聚醚類流平劑486CFL反而降低其摩擦系數(shù)，再加上其對(duì)涂膜表面張力降低也是最大的，且通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試其重涂性能也是最差的；聚醚類流平劑570FL是在486CFL分子結(jié)構(gòu)上接枝改性的，其對(duì)涂膜摩擦系數(shù)與空白實(shí)驗(yàn)對(duì)比稍有提高，且對(duì)涂膜表面張力的影響也較小，因此其重涂性能提高不少。

2.4 玻璃化溫度Tg

玻璃化溫度是指無(wú)定型聚合物由玻璃態(tài)向高彈態(tài)的轉(zhuǎn)變溫度，是無(wú)定型聚合物大鏈段自由運(yùn)動(dòng)的最低溫度，通常用Tg表示。玻璃化溫度對(duì)于粉末涂料儲(chǔ)存穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常關(guān)鍵的指標(biāo)，一般認(rèn)為粉末Tg高于55℃其貯存穩(wěn)定性較好，當(dāng)然這與其樹(shù)脂份含量、粒徑、干燥劑種類及用量、運(yùn)輸環(huán)境與存放環(huán)境有著密切的關(guān)系。本文分析對(duì)比了相同添加量不同流平劑于Hybrid體系中對(duì)粉末Tg的影響。

通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比可知：不同類別、不同品種流平劑都會(huì)降低其粉末Tg，即影響其粉末儲(chǔ)存穩(wěn)定性，但從圖5可以看出不同流平劑對(duì)粉末Tg的影響較小，均在1℃以內(nèi)，因此流平劑不是降低粉末Tg的主要因素。

2.5 凝膠時(shí)間（200℃）

凝膠時(shí)間是反映粉末涂料的一項(xiàng)重要指標(biāo)，凝膠時(shí)間的測(cè)定是涂料特性及質(zhì)量控制的一種較為簡(jiǎn)單有效的方法，但并不能作為客戶現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中的實(shí)際固化時(shí)間，僅作為研發(fā)工作者對(duì)于粉末流平與固化時(shí)間的參考。

通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比可知：丙烯酸酯類流平劑對(duì)于粉末的凝膠時(shí)間影響較大，能較大程度的延長(zhǎng)粉末熔融流平的時(shí)間；而聚醚類流平劑對(duì)于粉末的凝膠時(shí)間影響較小，對(duì)粉末熔融流平的時(shí)間貢獻(xiàn)較小，主要還是因?yàn)槭芷浔砻鎻埩Φ挠绊懀勰┤廴诹髌降耐苿?dòng)力主要是表面張力。

2.6 流平性R、短波Sw、長(zhǎng)波Lw

BYK Wave Scan dual桔皮儀專門用于表征涂膜外觀流平性、桔皮、鮮映性等性能。桔皮是高光澤表面上由亮暗區(qū)域構(gòu)成的波紋影像，通過(guò)光學(xué)掃描波紋影像可模擬視覺(jué)感知到的波紋，波狀結(jié)構(gòu)大小在0.1~30mm波長(zhǎng)的被稱為桔皮或流平不好。R值越大，流平性越好；Sw、Lw值越小，流平性越好。

根據(jù)Navier Stokes(納維-斯托克斯)方程可知粉末涂料的流平性主要由體系熔融黏度和表面張力決定，與體系黏度成反比，與表面張力成正比。文章前半部分已經(jīng)詳細(xì)介紹了不同流平劑對(duì)涂膜表面張力和體系黏度的影響。

通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比可知：聚醚類流平劑486CFL、570FL流平較差主要是因?yàn)槠鋵?duì)涂膜表面張力影響較大造成；而丙烯酸酯類流平劑PL-200、P67、GLP588、PH-240與空白試驗(yàn)相比較好主要是因?yàn)樵陴ざ扔绊戄^小情況下其表面張力均增加所致，還有一個(gè)原因就是流平劑的添加延長(zhǎng)了粉末體系的熔融流平時(shí)間，可通過(guò)凝膠時(shí)間得以驗(yàn)證。

2.7 鮮映性DOI與光澤

鮮映性DOI也可被描述為明亮度、輪廓分明度或清晰度，受我們?nèi)搜鬯洲q不了的極微細(xì)結(jié)構(gòu)的影響（即晦澀度），另外部分超短波即Wa和Wb也影響DOI，與晦澀度一起計(jì)算得到DOI的測(cè)量數(shù)據(jù)。DOI值越大，鮮映性越高，涂膜明亮度越高。

光澤作為物體的表面特性，取決于表面對(duì)光的鏡面反射能力，所謂鏡面反射是指反射角與入射角相等的反射現(xiàn)象。光澤是在一組幾何規(guī)定條件下對(duì)材料表面反射光的能力進(jìn)行評(píng)價(jià)的物理量。因此，它表述的是具有方向選擇的反射性質(zhì)。

通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比可知：丙烯酸酯類、聚醚類流平劑都可以提高涂膜的DOI值即清晰度，且不同流平劑對(duì)清晰度的影響也較大，PH-240表現(xiàn)得最為突出，因此在做一些高亮度高清晰度產(chǎn)品時(shí)可選用合適的流平劑來(lái)達(dá)到最佳的效果；而不同種類流平劑對(duì)涂膜光澤影響不是很大。

粉末涂料專用流平劑在配方設(shè)計(jì)過(guò)程中必不可少，其作用原理也非常復(fù)雜。隨著檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)方法的不斷更新，科研工作者對(duì)粉末涂料專用流平劑的研究也在不斷深入。本研究通過(guò)大量檢測(cè)設(shè)備表征闡述了不同流平劑對(duì)粉末涂料理化性能的影響，同時(shí)也希望通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)給到科研人員一些參考意見(jiàn)，繼而選擇適合客戶現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的流平劑。