涂料在涂刷时是否残留刷痕, 喷涂时是否产生橘皮表面, 高速辊涂时是否出现辊痕以及
涂膜是否光滑都与涂料的流平性有关。 而流平性与涂料的表面张力有直接关系, 表面张力是
使液态涂层发生流平的动力。 要使一种涂料具有很好的流平性, 就要着力于调节涂料的表面
张力或者减小流变指数。
所谓流变指数是用旋转黏度计在低和高剪切速率作用下分别测定涂料的黏度, 其低剪切
速率时的黏度与高剪切速率时的黏度之比即为流变指数。 通常情况下, 流变指数小或接近于
1时的涂料, 其流平性都较优良。
具有流变性的涂料在静置时具有凝胶体结构, 选用不同的流变剂能获得不同的凝胶体强
度。 简单地讲, 涂料的流变性可以认为是与时间有关的黏度特性。 在涂料中最简单的流变形
式是牛顿流动。 牛顿型流体的黏度与它在进行黏度测量时受到搅动或在施工时所受的剪切速
率及剪切时间无关, 虽然它的黏度和其他流动类型流体的黏度一样, 是与温度有关的。 属于
牛顿型流体的是一些结构较简单的液体系统, 如水、 溶剂、 矿物油和少量低相对分子质量的
302树脂溶液。 大多数涂料的流变性是属于非牛顿型的。 在非牛顿型的流动中, 有膨胀型、 塑性
型和假塑性型几种。 触变型的流动认为是与塑性和假塑性型有关的一种流动。
膨胀型流体的表观黏度随剪切速率的增加而增加, 这种流变性质是涂料所不希望的。 固
体含量很高的涂料体系如腻子通常是膨胀型的。 色漆经较长时间的贮存后会发生颜料沉淀,
这些颜料沉淀层在流变性上也是属于膨胀型的。 显然, 流变性对涂料是有不少好处的。 首
先, 它可以完全防止颜料的沉淀; 其次, 由于流变性涂料在低剪切速率下的流动性较小, 因
而它可施工成较厚的湿涂膜; 此外, 有流变性的涂料即使涂在垂直面上也不容易发生流挂和
流淌现象。
基料、 溶剂、 颜料这三个涂料主要组分对高剪切速率范围内涂料的流动性质起决定作
用, 而少量的流变助剂、 颜料的絮凝或基料的胶体性质则主导着低剪切速率下涂料的流动性
质。 在低剪切速率范围内, 添少量流动助剂, 颜料的絮凝或触变基料 (触变醇酸树脂) 分子
的聚集等控制黏度上升; 而基料、 溶剂、 颜料组成对低剪切速率下涂料的黏度的作用可忽略
不计。 添加有流动调节助剂的涂料呈现一定的屈服值, 即在超低剪切速率范围内, 其涂料黏
度是无限大。 流变助剂的用量和性质往往控制着黏度特性。
因此, 很好地调节基料、 溶剂和颜料三者的组成可得到适当的施工性能 (高剪切速度范
围), 有 机 溶 剂 型 涂 料 的 合 理 目 标 一 般 为 在 10000s-1 剪 切 速 率 下 的 黏 度 范 围 在 1.0~
3.0Pa·s, 喷涂用乳胶漆在剪切速度150s-1时的黏度应为0.25~2.5Pa·s。 总之, 对厚涂
层和良好流平的角度而言, 较高的施工黏度是理想的, 但过高的黏度可能会导致施工困难。
使溶剂型涂料具有流变性的主要方法是在配方中加入胺改性膨润土和氢化蓖麻油之类的
触变剂, 在醇酸树脂制造过程中加入适量特制的聚酰胺树脂, 能得到流变性的胶冻状醇酸树
脂。 膨润土类型的触变剂一般加入量为2%~3%, 触变剂加入量的多少可调节涂料流变性
的强弱。
增稠剂的加入常常会带来一定的流变性。 某些涂料是不希望具有流变性的, 例如高光泽
的面漆需要有尽可能好的流平性, 而具有流变性的涂料的流平性通常是不怎么好的, 因此这
类涂料基本上都不加触变剂或增稠剂。 它们的黏度是通过选择基料和调整涂料配方中总的固
体含量来控制的。
乳胶漆一般需要比普通溶剂型涂料高得多的黏度, 其黏度通常在1.0~1.5Pa·s。 虽然
乳胶漆中最常用的纤维素醚类增稠剂不会使体系引入流变性, 但它引起体系黏度的增加和假
塑性流变特性也使乳胶漆呈现许多流变性系统所具有的优点。 使用纤维素类增稠剂的乳胶漆
的流平性不太好, 但用离子型增稠剂如羟甲基纤维素钠时要比用非离子型纤维素增稠剂如羟
乙基纤维素的流平情况好。
综上所述, 制造涂料时, 应该设计适合上述两种剪切速率区域的涂料配方。 一区域与另
一区域倾向于完全独立, 每一区域由涂料组分配合所决定, 这便是设计涂料体系的逻辑方
法。 测定涂料黏度时必须测定低及高剪切速率两种情况下的黏度, 仅依靠在中等剪切速率下
测定的单一黏度值是不充分的。
应该指出: 溶剂的蒸发速度、 多孔原料 (填料) 的毛细作用对流平性都会有很大影响,
因此在配方和施工时都要注意。