涂料工業(yè)：一、流平性的定義

流平 (levelling)，按GB/T 5206-2015 / ISO 4618: 2014《色漆和清漆 術(shù)語和定義》中2.150描述為：涂料施涂后流展的能力，從而可最大程度消除由施涂過程引起的任何表面不平整性。

具體來說，即涂料施工后，有一個流動及干燥成膜過程，然后逐步形成一個平整、光滑、均勻的涂膜。涂膜能否達(dá)到平整光滑的特性，稱為流平性。

濕涂膜的運動可用三個模型進(jìn)行描述：①在底材上的展布流動-接觸角模型；②由不平整表面向平整流動的正弦波模型；③在垂直方向的貝納德Benard漩渦。它們正好對應(yīng)濕膜流平的3個主要的階段——展布、流平前期和后期，其間表面張力、剪切力、黏度變化、溶劑等因素均在各階段起著重要作用。

二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

目前國內(nèi)無流平性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)行有效的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有ASTM D4062-2024《用垂伸法測定色漆平整性的試驗方法》。

GB/T 1750-1979《涂料流平性測定法》（已廢止）提供了流平性的實用測定方法，其中包含刷涂法和噴涂法。刷涂法要求查看涂膜在多少時間內(nèi)能夠從刷痕恢復(fù)到平滑狀態(tài)。

ASTM D2801-1969(1981)《Method of Test for Leveling Characteristics of Paints by Draw-Down Method》（已廢止）則使用特殊的刮刀，將涂料刮成不同厚度的條形涂層，觀察其流平性，并提供了0到10的評級方法。

三、流平性不良的表現(xiàn)及成因

1. 流平性的不良表現(xiàn)

(1) 縮孔

涂膜中存在低表面張力物質(zhì)（縮孔污源），其與周圍的涂料存在表面張力差，這個差值促成了縮孔形成，使周圍的液體流體向四周背離它而流開成凹陷。

(2) 桔皮

經(jīng)干燥后的涂層表面外觀呈現(xiàn)許多半圓狀突起，類似桔皮一樣的波紋，這種現(xiàn)象被稱為桔皮現(xiàn)象。

(3) 流掛

濕涂膜受重力驅(qū)動造成流痕，稱為流掛。

2. 影響流平性的因素

(1) 涂料表面張力對流平的影響

涂料施工后，會出現(xiàn)新的界面：涂料與底材之間的液/固界面以及涂料與空氣之間的液/氣界面。

如果涂料與底材之間的液/固界面的界面張力高于底材的臨界外表張力，涂料就無法在底材上鋪展，自然就會產(chǎn)生回縮、縮孔、魚眼等流平缺陷。

(2) 溶解性能對流平性的影響

漆膜的干燥過程中，有時會產(chǎn)生一些不溶性的膠粒，進(jìn)而會形成外表張力梯度，導(dǎo)致縮孔的產(chǎn)生。

另外，在含有外表活性劑的配方中，如果外表活性劑與體系不相容，或在干燥過程中隨著溶劑的揮發(fā)，其濃度發(fā)生變化導(dǎo)致溶解性發(fā)生變化，形成不相容的液滴，也會形成外表張力差。這些都可能會導(dǎo)致縮孔的產(chǎn)生。

(3) 濕膜厚度和外表張力梯度對流平性的影響

貝納德Benard旋渦——漆膜干燥過程中溶劑的揮發(fā)，會在漆膜外表與內(nèi)部之間產(chǎn)生溫度、密度和外表張力差，這些差異進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)生漆膜內(nèi)部的湍流運動，形成所謂貝納德Benard旋渦。

貝納德Benard旋渦所導(dǎo)致的漆膜問題不僅有桔皮。在含不止一種顏料的體系中，如果顏料粒子的運動性存在一定差異，貝納德Benard旋渦還很可能導(dǎo)致浮色和發(fā)花，垂直面施工還會導(dǎo)致絲紋。

(4) 施工工藝和環(huán)境對流平性的影響

涂料在施工和成膜過程中，如果存在外界的污染物，也可能會導(dǎo)致縮孔、魚眼等流平缺陷。這些污染物通常是來自空氣、施工工具和底材的油污、塵埃、漆霧、水汽等。

涂料本身的性質(zhì)（如施工黏度、干燥時間等），也會對漆膜的最終流平產(chǎn)生顯著影響。過高的施工黏度和過短的干燥時間，通常會產(chǎn)生流平不良的外表。

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