Являясь ключевой добавкой в лакокрасочной промышленности, силиконовый выравнивающий агент значительно улучшает выравнивание, блеск и стойкость к дефектам пленки покрытия, регулируя градиент поверхностного натяжения покрытия. Его применение распространяется на основные системы нанесения покрытий, такие как на основе растворителей, на водной основе, порошковые покрытия и УФ-отверждение.


Основной механизм действия
Силиконовое выравнивающее средство основано на полисилоксане в качестве каркаса, и его функция оптимизирована благодаря молекулярному дизайну.Связь кремний-кислород (-Si-O-Si-) в его молекулярной цепи придает материалу характеристики низкой поверхностной энергии, которая может самопроизвольно мигрировать на поверхность покрытия, образуя единую молекулярную пленку, уравновешивающую разницу в поверхностном натяжении.Например, модифицированный полиэфиром силикон содержит цепочку этиленоксид/пропан, что снижает поверхностное натяжение и улучшает совместимость со смолой, эффективно устраняя апельсиновую корку, усадку и другие дефекты, вызванные вихревым током Бернарда.Для систем высокотемпературного отверждения алкилмодифицированные силиконы (такие как MONENG-1060) могут выдерживать температуру выше 200 ℃, что позволяет избежать трудностей с повторным нанесением покрытия, вызванных термическим разложением.


Типичные сценарии применения
Покрытия на основе растворителей: В оригинальной автомобильной краске химическое связующее используется для участия в реакции отверждения, чтобы повысить устойчивость к царапинам и полноту покрытия, одновременно решая проблему ослабления межслойной адгезии, вызванную высокой температурой обжига.
Покрытия на водной основе: Высокомолекулярные дисперсии силиконового масла быстро перемещаются к границе раздела газ-жидкость, снижая поверхностное натяжение системы на водной основе до уровня ниже 22 Мн/м, обеспечивая смачивание субстратов с низкой поверхностной энергией, таких как политетрафторэтилен, и в то же время придавая покрытию пленку свойства защиты от водяных знаков.
УФ-отверждаемое покрытие: модифицированный акрилатом силикон, сочетающий выравнивающие свойства силикона с быстрыми пленкообразующими свойствами акрилата, позволяет покрытию полностью сбалансировать поверхностное натяжение в течение 0,1 секунды, что соответствует требованиям высокоскоростного нанесения покрытий на электронные изделия.
Порошковое покрытие: Активная группа, содержащаяся непосредственно в виде порошка, высвобождается на стадии плавления при температуре 180℃, образуя трехмерную сетчатую структуру, которая повышает адгезионную стойкость и износостойкость пленки покрытия.
Стратегия оптимизации производительности
При практическом применении необходимо всесторонне учитывать молекулярную массу, модифицированную группу и добавленное количество.Продукты с низкой молекулярной массой (<5000) обладают высокой скоростью миграции, но их легко стабилизировать и вспенивать, и их необходимо использовать в сочетании с акриловыми выравнивающими средствами; хотя продукты с высокой молекулярной массой (>100 000) могут обеспечить превосходную гладкость, необходимо контролировать количество добавляемого продукта, чтобы избежать потери блеска.Например, в рулонных покрытиях используется силикон, модифицированный двойным образом полиэфиром/полиэфирной связью, для обеспечения двойного использования воды и масла путем регулирования соотношения EO/PO с учетом смачиваемости и атмосферостойкости.


Тенденции развития технологий
В связи с ужесточением требований по охране окружающей среды важным направлением стало отсутствие фторирования. Благодаря введению ароматической кольцевой структуры все продукты, модифицированные полиэфиром, остаются стабильными при высоких температурах выше 150℃, заменяя традиционные фторсодержащие выравнивающие средства.В то же время технология создания композитов из нанокремниевых шариков снижает шероховатость поверхности пленки покрытия до наноразмерного уровня, реализует супергидрофобные и самоочищающиеся функции и способствует совершенствованию силиконовых выравнивающих средств до уровня высококачественных и функциональных.