本研究選取了多款國內(nèi)外知名供應(yīng)商流平劑，通過對比其有效成份含量、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）體系中進行同比實驗。

通過實驗測試數(shù)據(jù)反映出不同流平劑對粉末涂料表面張力、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)計中找到更加適合客戶現(xiàn)場應(yīng)用的流平劑。以下實驗測試均在相同添加量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，在常溫下本身為固體，因此無需吸附任何載體，其有效成份為100%。

1.2 成份及單體

本研究選取國內(nèi)外6個知名流平劑，通過傅里葉變換紅外光譜FTIR和核磁共振波譜NMR進行表征對比,流平劑單體及有效成份對比見表1。

通過對比可知：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

通過紅外圖譜對比可知：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。表面張力對于底材的潤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濕，高表面張力有助于粉末涂料的流平，本文通過添加相同量1%的不同品種流平劑于Hybrid體系中與空白試驗對比其涂膜表面張力。

通過試驗數(shù)據(jù)對比可知：丙烯酸酯類流平劑對于涂膜表面張力均稍有提高，能加強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，對于層間附著力、重涂與流平有較大影響，同時聚醚類流平劑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

熔融黏度曲線對于粉末流平與固化過程是一個非常重要的參考指標(biāo)，一般可將熔融黏度曲線分為3個階段：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，此過程有助于粉末潤濕、鋪展與流平；第三階段粉末在高溫下開始發(fā)生交聯(lián)固化反應(yīng)，體系黏度開始逐漸變大，此過程粉末表面張力基本不會發(fā)生變化，但流平阻力迅速變大，對于粉末流平基本無幫助。

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

一直以來大家普遍認(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。

通過熔融黏度曲線對比可知：丙烯酸酯類流平劑對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始熔融的溫度，從而延長了粉末涂料熔融后的流動時間，增加其熔融流動性，這一點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關(guān)。粗糙度越大，其摩擦系數(shù)越大。

對于雙涂層體系與重涂體系而言，摩擦系數(shù)是一個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。

通過試驗數(shù)據(jù)對比可知：不同流平劑對于涂膜靜摩擦系數(shù)的影響較大，丙烯酸類流平劑對于涂膜靜摩擦系數(shù)都呈現(xiàn)增高趨勢，而PL-200與PH-240是專門為了增加層間附著力而設(shè)計的流平劑，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)，再加上其對涂膜表面張力降低也是最大的，且通過實驗室測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，其對涂膜摩擦系數(shù)與空白實驗對比稍有提高，且對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

玻璃化溫度是指無定型聚合物由玻璃態(tài)向高彈態(tài)的轉(zhuǎn)變溫度，是無定型聚合物大鏈段自由運動的最低溫度，通常用Tg表示。玻璃化溫度對于粉末涂料儲存穩(wěn)定性來說是一個非常關(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)然這與其樹脂份含量、粒徑、干燥劑種類及用量、運輸環(huán)境與存放環(huán)境有著密切的關(guān)系。本文分析對比了相同添加量不同流平劑于Hybrid體系中對粉末Tg的影響。

通過試驗數(shù)據(jù)對比可知：不同類別、不同品種流平劑都會降低其粉末Tg，即影響其粉末儲存穩(wěn)定性，但從圖5可以看出不同流平劑對粉末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 凝膠時間（200℃）

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

通過試驗數(shù)據(jù)對比可知：丙烯酸酯類流平劑對于粉末的凝膠時間影響較大，能較大程度的延長粉末熔融流平的時間；而聚醚類流平劑對于粉末的凝膠時間影響較小，對粉末熔融流平的時間貢獻(xiàn)較小，主要還是因為受其表面張力的影響，而粉末熔融流平的推動力主要是表面張力。

2.6 流平性R、短波Sw、長波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，通過光學(xué)掃描波紋影像可模擬視覺感知到的波紋，波狀結(jié)構(gòu)大小在0.1~30mm波長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涂膜表面張力和體系黏度的影響。

通過試驗數(shù)據(jù)對比可知：聚醚類流平劑486CFL、570FL流平較差主要是因為其對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與空白試驗相比較好主要是因為在黏度影響較小情況下其表面張力均增加所致，還有一個原因就是流平劑的添加延長了粉末體系的熔融流平時間，可通過凝膠時間得以驗證。

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，與晦澀度一起計算得到DOI的測量數(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)定條件下對材料表面反射光的能力進行評價的物理量。因此，它表述的是具有方向選擇的反射性質(zhì)。

通過試驗數(shù)據(jù)對比可知：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)品時可選用合適的流平劑來達(dá)到最佳的效果；而不同種類流平劑對涂膜光澤影響不是很大。

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