涂料的配方设计中PVC和CPVC的关系.docx

涂料的配方设计中PVC和CPVC的关系 1 前言 色漆的配方设计，一般可以分为以下几个步骤：根据色漆的应用性能选定主要成膜物质；选定颜、填料，以及它们和成膜物质的比例；选用溶剂、助剂及它们的使用配比。 其中和色漆实验直接相关的是第步，即选用颜料及制订出颜料和成膜物质的比例，它是决定涂膜的最终性能的关键步骤之一。 2 颜料及临界颜料体积浓度在配方设计中的应用 颜、填料和成膜物质比例的确定这一步骤相当重要，在涂料的使用性能确定后，其中树脂、填料的品种也基本确定，此时颜、填料和成膜物质比例会大大影响到涂料性能。通过使用颜料及临界颜料体积浓度的概念拟订配方会更准确、简便，所设计出来的配方与涂料的期望性能很接近，因而会大大减少实验量。 2.1 颜料体积浓度概念 颜料体积浓度是指涂料中颜料和填料的体积与配方中所有非挥发分的总体积之比 , 可用如下公式计算： 式中， M i ：颜填料质量； M j ：漆基质量； r i ：颜填料密度； r j ：漆基密度 。 i=1 n, 表示不同颜填料的品种； j=1 m, 表示不同漆基的品种。 其中：漆基质量和密度均指的是固体树脂的数值。得到 PVC 值后，在 0 100% 变化，值的大小可以影响到涂膜的性能。从 0 到 100% 时，涂膜从一个极端状态到另一个极端状态，在此过程中，涂膜性能一般如下变化： 耐磨性、耐湿性、防腐蚀性、光泽度从高到低； 抗起泡性、渗透性、粘稠性、对比率从低到高。 2.2 临界颜料体积浓度 单纯的 PVC 值对涂料的影响并不直观，因此又引入了临界颜料体积浓度的概念，它指的是在 PVC 值增加过程中，当漆基树脂恰好能润湿所有颜料粒子时的 PVC 值，所代表的漆基树脂是指临界状态下的树脂含量。通过 PVC 和 CPVC 的比值能更直观地推算出涂料的性能。临界颜料体积浓度可以使用如下公式计算： 式中， M i ：颜填料质量； N i ：颜填料吸油量克数，以 100g 颜填料所需亚麻仁油的克数来表示； r i ：颜填料密度； 0.93 ：亚麻仁油的密度。 一般对于高性能外用色漆配方， P V C CPVC ，即 =PVC/CPVC 1 ，此时涂膜中漆基过量，处于低 PVC 状态，漆基能完全润湿颜填料。 内用涂料或底漆， PVC CPVC ，即 =PVC/CPVC 1 ，此时漆基量太少，不足以润湿颜料，处于高 PVC 状态。 P V C = C P V C ，即 = P V C / C P V C = 1 时，密度、拉伸强度、附着力达到最高点，遮盖力效率和掠角光泽达到最低点。 涂料品种和 PVC/CPVC 的一般对应关系如图 1 所示。