涂膜的流平是涂料表现性能的体现，实际上涂料的流平性好坏涉及到涂料的许多方面问题，例如溶剂的挥发度和溶解度，涂料的表面张力，湿膜厚度和表面张力梯度，涂料的流变性，施工工艺和环境的影响等，其中最重要的是涂料表面张力、成膜过程中湿膜产生的表面张力梯度和湿膜表层的表面张力均匀化的能力，通过调整配方及添加流平剂降低涂膜表面张力使表面张力趋于平衡，减少因表面张力梯度差而引起的各种表面状态的弊病。

◎表面缺陷的原因和解决方案

◆缩孔

形成缩孔的主要原因是涂膜产生表面张力梯度，一方面由于涂料在干燥过程中引起溶剂的蒸发，而产生表面张力梯度，另一方面涂膜当中存在低表面张力污染物，污染物和涂膜的表面张力不同，就会造成表面张力梯度，当湿涂膜形成表面张力梯度时，涂膜的流体会由一个点到另一个点的流动，于是产生缩孔，通过降低涂膜表面张力使表面张力趋干平衡，可以避免产生缩孔。

◆橘皮

根据物理原理，涂层的表面部分一定会流向更高表面张力的区域，这种流动受如下几个因素影响∶

●喷涂液体的粘度

●喷涂条件(气压和气/液比)

●液体的表面张力

结果就是导致不适当的流平，表现为明显结构的、有波纹的表面。丙烯酸类流平剂具有平衡表面张力差异的能力，可改善橘皮现象。

◆鬼影(打电报、打磨痕)

当一涂层施工在另外一具有不均衡表面张力的涂层表面时，会出现鬼影这一特别现象。当第一道涂层含有聚硅氧烷添加剂并由于一些原因必须部分打磨，就会出现这种漆膜缺陷。打磨后，表面会用溶剂清洗。打磨和清洗会全部或部分地将聚硅氧烷从漆膜表面清除，从而形成表面张力差异。 在第一道涂层采用丙烯酸流平剂而不是聚硅氧烷，可防止这种漆膜缺陷。

◆贝纳德漩涡和丝纹

溶剂的挥发将较低密度、较低粘度的介质从漆膜深层带至表面。随着介质向外铺展、溶剂挥发、介质变得更粘稠，从而获得较高的密度，因而会下沉到富含溶剂的涂层底部。颜料会在涡流运动中被带动。随着涂层的干燥和变得更粘稠，运动逐渐停止。在水平面上来看，这种运动形成的浮色是六边形的，又被称为贝纳德漩涡，但在垂直面上旋涡会变形，产生叫做丝纹的表面缺陷。聚硅氧烷由于其活性会定向于气液界面形成单分子层，避免出现不同表面张力区域，有效阻止表面区域的运动，从而不会形成贝纳德旋涡。

◆气流敏感度

溶剂不均匀的蒸发会导致涂料表面张力的不同，从而引起气流敏感度的问题。局部受限的溶剂蒸发会使得漆膜的表面张力增加，当漆膜的表面张力超过基底的表面张力时，涂膜就会断裂，不能润湿的现象就会发生。降低液体的表面张力可以解决这一问题。

◆涨边

涨边是发生在底材的边缘，因为涂膜的表面在边缘处会更大。边缘部分的溶剂蒸发也更快，所以表面张力增加的强度比其他地方也更大。相对较大的表面张力就会导致液体在试图适应相对较小的张力时发生蠕动。降低液体的表面张力可以解决这一问题。

◆液体表面张力

表面张力是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用干任一界线上的张力。液体的内聚力是形成表面张力的原因。在液体内部，每个分子都在每个方向受到邻近分子的吸引力(也包括排斥力)，因此，液体内部分子受到和分子力的合力为零。然而，在液体与气体的分界面上的液体分子在各个方向受到的引力不均衡的(见图解)。

造成表面层中的分子受到指向液体内部的吸引力，并且有一些分子被"拉"到液体内部。因此，液体会有缩小液面面积的趋势，在宏观上的表现即为表面张力现象。

液体表面张力可以操控，添加表面活性剂可改变液体表面张力。

表面活性剂分子具有两亲性，其极性基一端虽受到水分子拉力，但因有非极性基一端和气相新和，从而使得液体表面张力得以降低。

◆表面张力的测量方法

测量液体静态表面张力最著名的是Lecomte du NouyRing方法。把一个铂铱戒指放在液体中，然后慢慢拉出来以便在气液介质中形成一个薄膜层。用来拉这个薄层的力正是液体的表面张力。

这一个方法特别适合比较在水性体系和透明的溶剂体系中各种表面活性剂的表面张力。而此方法不适合颜料体系，因为颜料的出现会阻碍薄膜层的稳定。

泡沫压力法用来测量液体动态表面张力。这个方法测量扩大表面积所需的能量，该技术使用毛细管使表面活性剂快速地定向而产生气泡。毛细管被放在含表面活性剂测试液体中。测量产生气泡速率的压力与液体的动态表面张力所成的比例关系。

这种力只是液体动态表面张力的一部分，所得到的数值不应该当做一个绝对值被采用，而且不能够直接与其他测量表面张力方法进行比较。然而，当使用这技术比较不同表面活性剂的性能时，这种测量方法很有效。

液体拥有一个扩散系数 S(见消泡过程)，S必须为正数来确保适当的表面润湿性。

S=(YS-YL)-YS/L>O

YS是基质的表面张力YL是液体表面张力

YS/L 是基质和液体之间的临界表面张力(在涂料中假设接近 0)

根据上述的关系，得出以下结论：

●有相对高表面张力的基质容易润湿

●有相对低表面张力的液体容易润湿

● 液体表面张力比基质表面张力低很多时，能产生很好的润湿性。

例如∶水、正己烷和聚乙烯的表面张力分别是73.0、18.4和33.2mN/m.正己烷可在聚乙烯上扩散，而水不能。

有两种方法改善润湿性∶

●提高基质表面能量，通过物理或化学方法对基材进行清洁。

●通过使用表面控制剂来降低涂料表面张力。

◆基质润湿性

定义∶是固体界面由固-气界面转变为固-液界面的现象。

固体的润湿性用接触角表示，当液滴滴在固体表面时，润湿性不同可出现不同形状。液滴在固液接触边缘的切线与固体平面间的夹角称为接触角。接触角最小为 0°、最大为 180°、接触角越小，则粉体的润湿性越好。

表面控制剂可以避免施工造成的表面缺陷，提高漆膜的外观和耐性。

表面控制剂的种类有聚二甲基硅氧烷、氟碳改性有机硅氧烷、有机改性聚硅氧烷和丙烯酸酯类。

◆聚硅氧烷类

聚硅氧烷是涂料业最常见的表面助剂。纯聚二甲基硅氧烷，因为它们与很多树脂不兼容。会影响涂膜的光泽，还会出现缩孔，现代涂料中己经很少用到。通过烷基或聚醚支链改性聚二甲基硅氧烷主链可以改进这一缺点。

除此之外，一些反应基团，比如异氰酸酯、双键、氢氧基团、酸基团可以导入，从而流平剂可以交链进涂膜内。他们适用于溶剂型体系或者水性系统或者两者皆适用，这取决于支链类型。

有机硅表面助剂的作用，是使涂料的表面张力可以稳定在一个相对较低的水平，并且减少产生表面张力的差异，因此可以针对性的解决或者改善以上所有表面缺陷。

但是对于浮色，必须意识到有机硅助剂只是影响漩涡结构本身，而不是根本原因(如;颜料运动性的差异)

另外，有机硅类助剂还可以提供一些其他作用∶

表面滑爽

包括随之带来的抗划伤、抗粘连以及易清洁性能。

有机硅类助剂提供的滑爽性取决于其结构中，主要是二甲基的含量，同时分子链的长度也会明显影响滑爽性。但是由于这种表面滑爽性能，同时会带来另外一个问题。

◆对层间附着力的影响

有机硅助剂的种类较多，由于分子量的差异，改性基团的选择，以及使用方法的和应用体系不同，对层间附着的影响也各不一样。例如，Sanhe-813在合理的添加量下，对于重涂的影响非常小，而相对Sanhe-866 对重涂的影响就要明显得多。

◆聚丙烯酸脂类

聚丙烯酸酯是有一些表面张力小的特殊单体所构成的。根据他们支链的不同，也可以分别适用于溶剂型体系或者水性系统。

聚丙烯酸脂助剂主要用于提高流平，通过在湿膜表面形成分子层，稳定界面的表面张力，从而改善流平。

丙烯酸类流平助剂也会提供一些其他的作用∶

◆消泡性

丙烯酸酯类流平剂由于不会或者很少的降低表面张力，因此不会带来太稳泡的问题，同时由于分子量大小不同，分子量较大的丙烯酸类流平剂会有明显的消泡效果。

另外，因为纯丙烯酸流平剂几乎不会降低表面张力，单独使用丙烯酸流平剂时，比较容易出现一些表面张力不够低所造成的问题，例如∶润湿不良、缩孔、涨边等。

◆氟碳改性聚丙烯酸酯

氟碳改性聚丙烯酸脂流平剂是经氟碳改性过的丙烯酸产品。

该类产品具有聚丙烯酸的改善流平，不稳泡，不影响层间附着力的优点，又有氟碳的降低表面张力，底材润湿和抗缩孔的优点，通过优点结合起来，使该类流平剂更趋于完美。

流平剂产品说明书

                                 非硅流平剂

B*K-381

50%

离子型聚丙烯酸脂溶液

0.1-1%

                                 有机硅流平剂