有机硅流平剂与丙烯酸流平剂
BYK标准表格面助剂
BYK表面助剂一．有机硅助剂，丙烯酸酯流平剂1．聚甲基烷基硅氧烷与聚二甲基硅氧烷对照，前者拥有较高的表面张力，对表面滑爽性影响较小，可作为消泡剂用，如 BYK-077。
2．若是需要较高的滑爽性，有机硅表面活性剂可与合适的用于水性系统的有机硅助剂BYK-307一起使用。
3．含有二甲基结构的有机硅能降低表面张力如BYK-306，310，333，341344，307。
有机硅表面活性剂（极性-聚醚/非极性-硅氧）BYK-346，345，348特别使用于水想系统。
4．低表面张力会形成短波结构的涂膜表面（BYK-306），二高表面张力会形成长波结构的表面（BYK-320，331），BYK-330是所有有机硅助剂最有效防范气流敏感的产品。
5．聚丙烯酸酯助剂主要用于提高流平，BYK-359/357，BYK-356/355是不同样极性的聚丙烯酸酯，主要设计用于不同样涂料系统供应最正确的流平性。
BKY-354因分子量高拥有更大的不相容性，它还供应优异的脱泡收效。
BYK-380，381由于高极性适用与水性系统，BYK-380也可用于非水性的配方，BKY-390严格说不是一个流平剂，它溶剂型烤漆系统供应防爆泡收效，一般和其他丙烯酸酯助剂一起使用。
6．聚二甲基硅氧烷是最有效降低表面张力的物质，如BYK-306，307，333，310，可看作抗缩孔助剂。
聚丙烯酸酯只略微影响表面张力，故一般不用作抗缩孔助剂。
7。
若是是增进滑爽性为主要目的，可以考虑BKY-306，307，341，333，310。
8。
在食用混溶性较好而用可能产生稳泡问题的特别情况下，应用表面张力较高的产品代替（如，甲基烷基改性的产品：BYK-320，322），它们是拥有消泡性质的有机硅流动助剂。
若是必定使用真切的消泡剂，那只能使用混融性较差的BYK-077（一个商品，如未经改性的甲基烷基聚硅氧烷）。
若是拥有足够的补相容性，聚丙烯酸酯（如BKY-354）也拥有消泡性。
流平剂 有机硅 原理
流平剂有机硅原理流平剂是一种常用的化学添加剂，它能够改善涂料、油墨、胶黏剂等表面液体的流动性和平整度。
流平剂的原理主要涉及表面张力、分子扩散和润湿性等方面。
我们来谈谈表面张力。
表面张力是液体表面上的分子之间的相互作用力。
在液体表面上，分子受到周围分子的吸引力，因此表面上的分子会比液体内部的分子受到更大的吸引力。
这就导致了液体表面的收缩现象。
流平剂可以通过降低液体表面的表面张力来改善液体的流动性。
我们来谈谈分子扩散。
分子扩散是指液体分子在液体中自发运动的现象。
在液体中，分子扩散能够使液体内部的分子更加均匀地分布。
而对于涂料、油墨等液体来说，分子扩散的均匀性对于涂层的平整度具有重要影响。
流平剂能够通过提高液体的分子扩散速率，使涂料等液体更加均匀地分布在表面上，从而改善涂层的平整度。
我们来谈谈润湿性。
润湿性是指液体与固体表面接触时的扩展性和附着性。
当液体与固体表面接触时，如果液体能够均匀地附着在固体表面上，就能够形成一个平整的液体膜。
而流平剂能够降低液体与固体表面之间的接触角，提高液体在固体表面上的附着性，从而改善涂层的平整度。
有机硅是一种常用的流平剂。
有机硅分子结构中含有硅原子和有机基团。
有机硅可以通过在液体表面形成一层薄膜来改善液体的流动性和平整度。
这是因为有机硅具有低表面张力和高分子扩散性，能够有效地降低液体表面的表面张力，并提高液体分子在表面上的扩散速率。
此外，有机硅还具有良好的润湿性，能够改善液体在固体表面上的附着性，从而使涂层更加平整。
流平剂和有机硅的原理主要涉及表面张力、分子扩散和润湿性。
通过降低液体表面的表面张力、提高液体分子的扩散速率和改善液体在固体表面上的润湿性，流平剂和有机硅能够有效地改善涂料、油墨等液体的流动性和平整度。
这对于提高涂层质量、增强产品的外观效果具有重要意义。
BYK表面助剂
BYK表面助剂一．有机硅助剂，丙烯酸酯流平剂1．聚甲基烷基硅氧烷与聚二甲基硅氧烷相比，前者具有较高的表面张力，对表面滑爽性影响较小，可作为消泡剂用，如BYK-077。
2．如果需要较高的滑爽性，有机硅表面活性剂可与适当的用于水性体系的有机硅助剂BYK-307一起使用。
3．含有二甲基结构的有机硅能降低表面张力如BYK-306，310，333，341344，307。
有机硅表面活性剂（极性-聚醚/非极性-硅氧）BYK-346，345，348特别使用于水想体系。
4．低表面张力会形成短波结构的涂膜表面（BYK-306），二高表面张力会形成长波结构的表面（BYK-320，331），BYK-330是所有有机硅助剂最有效避免气流敏感的产品。
5．聚丙烯酸酯助剂主要用于提高流平，BYK-359/357，BYK-356/355是不同极性的聚丙烯酸酯，主要设计用于不同涂料体系提供最佳的流平性。
BKY-354因分子量高具有更大的不相容性，它还提供良好的脱泡效果。
BYK-380，381由于高极性适用与水性体系，BYK-380也可用于非水性的配方，BKY-390严格说不是一个流平剂，它溶剂型烤漆体系提供防爆泡效果，一般和其它丙烯酸酯助剂一起使用。
6．聚二甲基硅氧烷是最有效降低表面张力的物质，如BYK-306，307，333，310，可当作抗缩孔助剂。
聚丙烯酸酯只轻微影响表面张力，故一般不用作抗缩孔助剂。
7。
如果是增进滑爽性为主要目的，可以考虑BKY-306，307，341，333，310。
8。
在食用混溶性较好而用可能产生稳泡问题的特殊情况下，应用表面张力较高的产品代替（如，甲基烷基改性的产品：BYK-320，322），它们是具有消泡性质的有机硅流动助剂。
如果必须使用真正的消泡剂，那只能使用混融性较差的商品，如BYK-077（一个未经改性的甲基烷基聚硅氧烷）。
如果具有足够的补相容性，聚丙烯酸酯（如BKY-354）也具有消泡性。
9聚酯或烷基改性的有机硅助剂在高达200-250度下还保持稳定，相关产品是BYK-310，322。
烤漆用流平剂
烤漆用流平剂
烤漆用流平剂是一种助剂，用于改善烤漆的流动性和流平性，提高烤漆的表面光滑度和抗划伤性。
烤漆用流平剂的主要作用包括：
1.润湿和流平：烤漆用流平剂可以降低烤漆的表面张力，使其更好地润湿基
材并形成光滑、平整的涂层。
2.消除缩孔：烤漆用流平剂可以消除烤漆在干燥过程中产生的缩孔和桔皮现
象，提高涂层的均匀性和光滑度。
3.防止划伤：烤漆用流平剂可以增加烤漆表面的硬度和抗划伤性，减少涂层
受到物理损伤的可能性。
4.增强附着力：烤漆用流平剂可以增强烤漆与基材之间的附着力，提高涂层
的持久性和耐候性。
烤漆用流平剂的种类包括有机硅类、丙烯酸类、聚氨酯类等。
不同种类的烤漆用流平剂具有不同的化学结构和性能特点，需要根据具体的应用场景和要求进行选择。
使用烤漆用流平剂时，需要严格控制添加量和涂装工艺参数，以确保最佳的涂装效果。
同时，需要注意与基材、溶剂和其他助剂的相容性，避免产生不良反应。
有机硅流平剂与丙烯酸流平剂
有机硅流平剂与丙烯酸流平剂一、基本概念：流动和流平广泛使用的¡流动和流平¡术语是两种完全不同的现象，它们由不同的化学结构所影响。
有机硅氧烷类产品提供流动控制，而丙烯酸类产品提高流平性。
流动 ( 由聚硅氧烷机构提供) 流平 (由丙烯酸结构提供)是避免界面张力问题和¡表面纹理¡干扰A ¨在多个界面控制界面张力1.底材2.漆膜表面3.漆膜界面（在多涂层体系）B ¨避免产生湍流（包括涂层内部的涡流和流动；局部颜料间的流动和流变学流动）使获得最小的表面积成为可能A ¨较高的表面张力B ¨气液界面平衡表面张力C ¨避免¡表面波纹¡由这些基本的概念开始，我们可以分析两类化学结构所具有的与它们所能解决涂料缺陷相关的不同用途。
二、聚硅氧烷结构在这个总名称下有许多不同的结构，这些结构来自聚二甲基硅氧烷（硅油）。
目前应用的大多数聚硅氧烷是经¡有机改性¡的，有机改性是在硅链上接上有机侧链，以使聚合物具有更好的相容性，并且不带来副作用。
这类产品的效果与聚硅烷的三个基本特性紧密相关：∙降低表面张力∙提高滑爽性∙可控的不相容性降低表面张力由于具有表面活性，聚硅氧烷会在表面聚集。
聚硅氧烷的最重要特性之一是降低涂料表面张力的能力。
化学结构不同，降低表面张力的程度也不同，用拉环法可以很容易测定表面张力的降低程度强烈的表面活性和降低表面张力的作用在许多情况下是有帮助的。
B¨nard 旋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。
在水平面这种运动形成的表面结构叫做B¨nard旋涡，但在垂直面上旋涡会变形，产生叫做丝纹的表面缺陷。
水性涂料常用助剂
助剂调整和改进涂料和涂层的综合性能常见助剂如下1、润湿分散剂＊颜料是一种原始颗粒的聚集体,研磨分散的结果就是将这种聚集体解聚成原始颗粒状态分散到漆料之中,分散效果不佳将导致解聚不完全或者重新絮凝,造成浮色发花、沉底、光泽下降等等弊病。
＊颜料在分散时必须经历润湿、粉碎、稳定三个步骤＊润湿助剂增进颜料附聚体的润湿,分散助剂稳定颜料分散体防止絮凝,一种产品常常兼具润湿和分散功能2、流平剂＊流平助剂通过降低涂膜表面张力改善流动方式获得良好的涂膜外观,部分特殊的助剂同时能提供滑爽、增硬、抗划伤、防粘连的效果. ＊主要品种有:有机硅系流平剂丙烯酸酯流平剂其它类型流平剂（氟改性流平剂、高沸点溶剂）3、消泡剂＊分为抑泡剂和破泡剂。
抑泡剂主要是控制泡沫的产生并将产生了的泡沫消除,大多在涂料生产和使用过程中发挥作用;破泡剂主要是将产生的小气泡由小变大,使气泡膜逐渐变薄而自行破泡,此类助剂在涂料的整个过程中发挥作用.＊主要产品：有机硅系消泡剂非硅系消泡剂氟改性消泡剂4、附着力促进剂＊改善漆膜对底材的密着＊附着力促进剂的产品类型①树脂类附着力促进剂含有多种官能团的树脂,能与底材形成一定的化学结合,同时又能与基料互溶结合,提高附着力.PP、PE等高结晶度塑料的表面处理剂也属此类.此类产品不同程度的存在相容性问题.②硅烷偶联剂无机底材亲水的极性表面容易吸附上一层水膜,使涂料中的疏水基料难以润湿.硅烷偶联剂中的可水解基团遇到无机表面的水分后水解生成硅醇,而与无机物质结合,形成硅氧烷,另一部分反应基团与有机物质反应而结合,在无机物质与有机物质界面之间搭起“分子桥”把两种性质悬殊的材料连接在一起.产品价格昂贵,作用显著.③钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂类似,只是反应基团不同.④有机高分子化合物此类促进剂相容性好,对底材润湿性好.5、消光剂＊消光就是削弱反射角方向的光线强度。
＊主要品种有:①二氧化硅(消光粉)主要是利用溶剂挥发后漆膜收缩引起涂膜表面不平整,造成光的多角度乱反射以降低光度.②硅酸盐类提高体系的颜料体积浓度来降低光度.③高分子蜡消光效果相对较弱,只使用在特殊场合.6、触变、增稠、防流挂助剂＊原理简单来说就是助剂提供聚合物内部的网状结构的交联吸附,粘度升高。
水性涂料常用助剂
助剂调整和改进涂料和涂层的综合性能常见助剂如下1、润湿分散剂＊颜料是一种原始颗粒的聚集体,研磨分散的结果就是将这种聚集体解聚成原始颗粒状态分散到漆料之中,分散效果不佳将导致解聚不完全或者重新絮凝,造成浮色发花、沉底、光泽下降等等弊病。
＊颜料在分散时必须经历润湿、粉碎、稳定三个步骤＊润湿助剂增进颜料附聚体的润湿,分散助剂稳定颜料分散体防止絮凝,一种产品常常兼具润湿和分散功能2、流平剂＊流平助剂通过降低涂膜表面张力改善流动方式获得良好的涂膜外观,部分特殊的助剂同时能提供滑爽、增硬、抗划伤、防粘连的效果. ＊主要品种有:有机硅系流平剂丙烯酸酯流平剂其它类型流平剂（氟改性流平剂、高沸点溶剂）3、消泡剂＊分为抑泡剂和破泡剂。
抑泡剂主要是控制泡沫的产生并将产生了的泡沫消除,大多在涂料生产和使用过程中发挥作用;破泡剂主要是将产生的小气泡由小变大,使气泡膜逐渐变薄而自行破泡,此类助剂在涂料的整个过程中发挥作用.＊主要产品：有机硅系消泡剂非硅系消泡剂氟改性消泡剂4、附着力促进剂＊改善漆膜对底材的密着＊附着力促进剂的产品类型①树脂类附着力促进剂含有多种官能团的树脂,能与底材形成一定的化学结合,同时又能与基料互溶结合,提高附着力.PP、PE等高结晶度塑料的表面处理剂也属此类.此类产品不同程度的存在相容性问题.②硅烷偶联剂无机底材亲水的极性表面容易吸附上一层水膜,使涂料中的疏水基料难以润湿.硅烷偶联剂中的可水解基团遇到无机表面的水分后水解生成硅醇,而与无机物质结合,形成硅氧烷,另一部分反应基团与有机物质反应而结合,在无机物质与有机物质界面之间搭起“分子桥”把两种性质悬殊的材料连接在一起.产品价格昂贵,作用显著.③钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂类似,只是反应基团不同.④有机高分子化合物此类促进剂相容性好,对底材润湿性好.5、消光剂＊消光就是削弱反射角方向的光线强度。
＊主要品种有:①二氧化硅(消光粉)主要是利用溶剂挥发后漆膜收缩引起涂膜表面不平整,造成光的多角度乱反射以降低光度.②硅酸盐类提高体系的颜料体积浓度来降低光度.③高分子蜡消光效果相对较弱,只使用在特殊场合.6、触变、增稠、防流挂助剂＊原理简单来说就是助剂提供聚合物内部的网状结构的交联吸附,粘度升高。
丙烯酸丁酯改性有机硅型流平剂的制备与性能研究_向洪平
V ol .39N o .7·126·化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICA L M A T ERIA LS 第39卷第7期2011年7月基金项目:仲恺农业工程学院校级科研基金项目G3100098;校级研究生创新基金项目H1410009作者简介:向洪平(1986-),男,在读硕士研究生,研究方向为有机硅高分子材料。
联系人:葛建芳(1965-),男,博士,教授,从事高分子材料教学与研究。
丙烯酸丁酯改性有机硅型流平剂的制备与性能研究向洪平 葛建芳 崔少伟 程少辉(仲恺农业工程学院化学化工学院,广州510225)摘 要 以丙烯酸丁酯和含氢硅油为原料,氯铂酸螯合物为催化剂,利用硅氢加成反应合成了丙烯酸酯改性硅油。
研究了反应温度、催化剂用量、反应时间、物料比等因素对反应产物性能的影响。
结果表明,最佳反应条件为:反应温度70℃、反应时间4h 、物料摩尔比nSi -H∶nC =C=1∶1.2、催化剂用量15ppm (10-6)。
F T -I R 研究表明Si -H 与C =C 发生了硅氢加成反应,产物为丙烯酸酯改性硅油;T G A 研究表明产物热稳定性较好,可在250℃高温下使用。
关键词 有机硅,丙烯酸丁酯,改性硅油,流平剂Study on preparation and properties of silicone levelling agentmodified by butyl acrylateXiang H o ng ping Ge Jianfang Cui Shaow ei Cheng Shaohui(College of Chemistry and Chemical Engineering ,Zho ng kai Univ ersity o f Ag riculture andEngineering ,Guang zhou 510225)A bstract Silicone materials modified by buty l acry la te have been sy nthesized by means o f hy drosilylatio n r eaction ,using buty l acry la te and hydro gen -containing silico ne o il as raw ma te rials ,chelate chloro platinic acid as cataly st .T he effect s o f reactio n temperature ,reac tion time ,the amount of cataly st and molar ra tio of Si -H to C =C on the proper ties of products we re inv estiga ted .T he results show ed the o ptimum conditio ns wer e that reactio n tempe rature 70℃,reactio n time 4h ,the amo unt of ca talyst 15ppm ,and molar ratio o f Si -H to C =C 1∶1.2,respectiv ely .FT I R analy sis indicated hydro si -lylatio n reactio n has o ccur red be tween Si -H a nd C =C ,and the product wa s silico ne oil modified by acry late .T G A re sults demo nstra te the samples have go od the rmal stability and can be applied to 250℃hig h tempe rature field .Key words silicone ,buty l acry late ,modified silicone oil ,levelling agent 有机硅高分子主要是指聚硅氧烷化合物,主链为硅原子和氧原子交替排列构成的无机部分,甲基、乙基、苯基、乙烯基等有机基团与硅原子共价结合。
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有机硅流平剂与丙烯酸流平剂
一、基本概念：流动和流平
广泛使用的¡流动和流平¡术语是两种完全不同的现象，它们由不同的化学结构所影响。
有机硅氧烷类产品提供流动控制，而丙烯酸类产品提高流平性。
流动 ( 由聚硅氧烷机构提供) 流平 (由丙烯酸结构提供)
是避免界面张力问题和¡表面纹理¡干扰
A ¨在多个界面控制界面张力
1.底材
2.漆膜表面
3.漆膜界面（在多涂层体系）
B ¨避免产生湍流（包括涂层内部的涡流和流动；局部颜料间的流动和流变学流动）使获得最小的表面积成为可能
A ¨较高的表面张力
B ¨气液界面平衡表面张力
C ¨避免¡表面波纹¡
由这些基本的概念开始，我们可以分析两类化学结构所具有的与它们所能解决涂料缺陷相关的不同用途。
二、聚硅氧烷结构
在这个总名称下有许多不同的结构，这些结构来自聚二甲基硅氧烷（硅油）。
目前应用的大多数聚硅氧烷是经¡有机改性¡的，有机改性是在硅链上接上有机侧链，以使聚合物具有更好的相容性，并且不带来副作用。
这类产品的效果与聚硅烷的三个基本特性紧密相关：
∙降低表面张力
∙提高滑爽性
∙可控的不相容性
降低表面张力
由于具有表面活性，聚硅氧烷会在表面聚集。
聚硅氧烷的最重要特性之一是降低涂料表面张力的能力。
化学结构不同，降低表面张力的程度也不同，用拉环法可以很容易测定表面张力的降低程度强烈的表面活性和降低表面张力的作用在许多情况下是有帮助的。
B¨nard 旋涡和丝纹
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。
在水平面这种运动形成的表面结构叫做B¨nard旋涡，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B¨nard旋涡。
B¨nard 旋涡丝纹
对热气流的敏感性
典型地在家具涂装过程中，当通过热空气对涂层进行加速干燥、涂层施工于热的底材上时，经常会出现问题。
较高表面张力区域润湿能力下降。
当其表面张力增加到超过底材的表面张力时，会发生漆膜的散开（润湿不良）。
这种现象可通过加入能强烈降低表面张力的聚硅氧烷来进行控制。
表面滑爽
除了控制表面张力，聚硅氧烷也能提高涂层的滑爽性。
滑爽性可通过测量在涂层上拖动一定重量的物体所需要的力来进行测定。
低摩擦系数表明好的滑爽性。
好的滑爽性本身可能是希望获得的特性，就象在家具漆中。
希望获得滑爽性的次要原因是好的滑爽性会带来良好的抗刮伤性，提高抗粘连性。
滑爽性所带来的另一好处就是被玷污的倾向会更低。
三、丙烯酸结构
丙烯酸结构有两大类：
●丙烯酸均聚物
●丙烯酸共聚物
与聚硅氧烷相比，丙烯酸表面控制剂赋予涂料两个重要的特性，这两个重要的特性可以解释这类产品在获得优异流平的、似镜面表面时的优越性能。
●高表面张力(为了保证适当的底材润湿性，它总是低于底材的表面张力)
●在气液界面平衡表面张力
除此之外，丙烯酸流平剂还具有如下优点：
●在薄涂层中也可获得优异的流平性
●防止气泡稳定化以及空气滞留
●对层间附着力无影响
丙烯酸流平剂和聚硅氧烷流平剂作用的机理都是基于在漆膜中的有限相容性，这种有益的有限相容性使助剂在界面聚集，影响界面张力。
丙烯酸流平剂在解决许多与漆膜外观有关的问题时颇为有效。
桔皮
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，表现为具明显结构的、有波纹的表面。
丙烯酸流平剂具有平衡表面张力差异的能力，可彻底解决这一难题。
▪鲜映性DOI（distinctness of image）
鲜映性是指涂层的反射特性，与表面流平和漆膜雾影紧密相关。
这一性质在汽车漆中显得尤为重要，汽车涂料是通过自动喷枪施工在难施工的表面。
在烘炉中烘烤涂料对流平也有不良影响。
丙烯酸流平剂是解决鲜映性问题的最有效的流平剂产品。
低高
▪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。
▪金属闪光漆漆膜出现颜色不均
局部表面张力差异自然会导致片状铝颜料的不均匀排列。
聚硅氧烷降低表面张力，但对片状铝颜料的排列有不良影响；丙烯酸流平剂平衡表面张力差异，不会产生副作用。
到现在为止所描述之问题的解决方案与所采用流平剂的化学结构和作用机理紧密相关。
化学结构和作用机理清晰地决定着它们的最终用途：
❑当解决方案需要降低表面张力时，聚硅氧烷将获得更好的结果。
❑当解决方案需要很好地平衡表面张力时，丙烯酸流平剂是必需的。