PVC_CPVC在涂料配方设计中的应用

HI NA PAI NT 2 0 0 5 . 0 3 中国涂料C & 1 前 言 色漆的配方 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ，一般可以分为以下几个步骤：① 根据色漆的应用性能选定主要成膜物质；②选定颜、填 料，以及它们和成膜物质的比例；③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②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（PVC&CPVC）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 （PVC&CPVC）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（PVC）概念 颜料体积浓度（PVC）是指涂料中颜料和填料的体 积与配方中所有非挥发分（包括树脂、乳液的固体组分 和颜料、填料等）的总体积之比,可用如下公式计算： 式中，Mi：颜填料质量；Mj：漆基（树脂）质 量；ri：颜填料密度；rj：漆基（树脂）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（树脂）质量和密度均指的是固体 树脂的数值（若是乳液，其密度是指干漆膜密度，此 时漆基体积 = 乳液质量×固含量/乳液干膜密度）。 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（从完全漆基到完全颜、 填料），在此过程中，涂膜性能一般如下变化： ①耐磨性、耐湿性、防腐蚀性、光泽度从高到低； ②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（CPVC） 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（CPVC）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 （CPVC）可以使用如下公式计算： 林喆 （中澳合资烟台环球漆业有限公司，264000） 摘要：介绍了涂料研制中颜料及临界颜料体积 浓度(PVC&CPVC)概念的基本使用方法及在EXCEL中 的应用。 关键词：颜料体积浓度(PVC）；临界颜料体积浓度 （CPVC）；EXCEL 中图分类号：TQ 630.1文献标识码：B 文章编号：1006-2556(2005)03-0012-03 PVC（%）= = 在涂料配方设计中的应用 颜填料总体积 +漆基固体总体积 ∑Mi/ri+∑Mj/rj 颜填料总体积 ∑Mi/ri CPVC(%) = 颜填料总体积 + 颜填料吸油总体积 颜填料总体积 = = 颜填料总体积 颜填料总体积 +颜填料吸油量克数/0.93 ∑Mi/ri ∑Mi/ri + ∑Ni/0.93 PVC 颜填料总体积 + 颜填料吸油总体积 ∑Mi/ri + ∑Mj/rj CPVC 颜填料总体积 + 漆基固体总体积 所以：Δ= = ∑Mi/ri + ∑Ni/0.93 = ???? D IFFE R E N T TH O U G H TS D IFFE R E N T TH O U G H TS D IFFE R E N T TH O U G H TS 1 2 Z H O N G G U O T U L I A O 2 0 0 5 年 第 2 0 卷 第 3 期 中 国 涂 料 1 3 九：=IF(SUM(H2:H7)=0,"",SUM(H2:H7)) 十：=IF(B9="","",VLOOKUP(B9,Sheet2!A:J,2, FALSE)) 十一：=IF(B9="","",VLOOKUP(B9,Sheet2!A:J,3, FALSE)) 十二：=IF(OR(E9="",E9=0),"",C9*D9/E9/100) 十三：=IF(SUM(C9:C14)=0,"" ,SUM(C9:C14)) 十四：=IF(SUM(G9:G14)=0,"",SUM(G9:G14)) 十五：=IF(SUM(J2:J14)=0,"",SUM(J2:J14)) 十六：=IF(OR(G8="",G15=""),"",G8/(G8+G15)) 十七：=IF(OR(G8="",H8=""),"",G8/(G8+H8)) 十八：=IF(OR(B16="",B17=""),"",B16/B17) (2) 公式复制： 从一、二、三、四、五、六、十、十一、十二处 输入公式后，单击该单元格，用EXCEL拖拽复制法 分别拖拽复制至E7、F7、G7、H7、I14、J14、D14、 E14、G14（其中I8、J8处的公式应删除）即可完成 公式复制。 公式输入及复制完成后，仅在A、B两栏人工输 入原材料编码与配方量，则其他输入公式处自动显示 数值，不需要显示的列，可将其隐藏。同时可根据显 示出的PVC和CPVC值及比值，用试差法调整配方 量，获得理想的配方。 3.2 源文件 文件位于PVC工作簿中工作表sheet2，建立如下 工作区： 式中，Mi：颜填料质量；Ni：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；ri： 颜填料密度；0.93：亚麻仁油的密度。 ⑴一般对于高性能外用色漆配方，P V C＜ CPVC，即Δ=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。 ⑵内用涂料或底漆，PVC＞CPVC，即Δ=PVC/ CPVC＞1，此时漆基量太少，不足以润湿颜料，处 于高PVC状态。 ⑶PVC=CPVC，即Δ=PVC/CPVC=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（85°）达到最低点。 涂料品种和PVC/CPVC的一般对应关系如图1所示。 3 具体应用 在EXCEL PVC工作簿中建立数据处理系统、数 据库源文件，即工作表sheet1、sheet2。 3.1 数据处理系统 位于PVC工作簿中工作表sheet1，以某一配方含 有7种颜、填料及6种成膜物为例，建立如下页所示 工作区： (1) 公式输入：分别从“一”到“十八”处输入 如下公式： 一：=IF(B2="","",VLOOKUP(B2, Sheet2!A:J,3, FALSE)) 二：=IF(B2="","",VLOOKUP(B2, Sheet2!A:J,4, FALSE)) 三：=IF(OR(E2="",C2=""),"",C2/E2) 四：=IF(OR(C2="",F2=""),"",C2*F2/0.93/100) 五：=IF(B2="","",VLOOKUP(B2, Sheet2!A:J,6, FALSE)) 六：=IF(OR(I2="",C2=""),"",I2*C2/1000) 七：=IF(SUM(C2:C7)=0,"",SUM(C2:C7)) 八：=IF(SUM(G2:G7)=0,"",SUM(G2:G7)) PVC/CPVC 图1 涂料品种与PVC/CPVC的对应关系 汽车用 高质量工业用 油性及醇酸房屋漆 建筑用 房屋 户内 有光 磁漆 平光 平光墙 壁漆 底漆用二道漆 木器 商品漆 金属 底漆 木器 工业用 金属 砂磨 二道 底漆 面 漆 A B C D E F 1 原料编码 固含量 密度 吸油量 细度 单价 (W/W)/%/(g/mL)/(g/100g)/目 2 3 在使用数据处理系统之前，必须先完善该源文件 数据库系统，即输入树脂、填料、颜料的性能指标（如 树脂是乳液，则须输入其干膜密度）。 3.3 应用 (1) 首先根据产品用途确定树 脂种类及颜、填料类型（此时各种 原材料的性能数据已输入到数据库 中）。 (2) 把原材料编码、假定的添 加量输入数据处理系统中，即会得 到PVC、CPVC、PVC/CPVC的 值。 (3) 通过调整树脂及颜、填料 的加入量可以得到合适的PVC/ CPVC的值及产品的大约成本。 百家论坛 I F F E R E N T T H O U G H T SD HI NA PAI NT 2 0 0 5 . 0 3 中国涂料C 4 结 语 本系统的应用，主要是以方便快捷为目的，特别适用于配方调整及新配方设计，在拟定实验 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 时，通过首先计 算PVC/CPVC的值来推测实验结果，可 以大大降低实验量，可以用于水性及溶剂 型配方体系。 用于光泽涂料的配方设计时，可根 据PVC/CPVC的值准确地判断出光泽 的数值；用于平光涂料配方的设计时， 可以根据PVC/CPVC的值较准确地判 断出耐擦洗性的数值；用于特种涂料， 比如导静电涂料，由于其导电率可以准 确地反映为PVC的数值，故可以根据预 期设定的导电率值迅速地获得配方。 总之，应用颜料及临界颜料体积浓 度的概念设计配方，同时配合使用EX- CEL数据库，可以使配方设计更迅速、更 准确；同时可更方便地进行成本控制， 使配方设计系统化、理论化、规范化，更 易于控制。 1 引 言 随着军事侦察技术的不断发展，世界各国对军事 伪装愈来愈重视。隐身技术通过对装备、人员的声、光 等特征的控制，达到降低被侦测装备发现的目的。就 隐身材料研制而言，在诸多隐身技术中，涂料隐身以 董延庭1，张 捷2，翁小龙2，罗新民1，陈波水1 (1.解放军后勤工程学院，重庆400016；2.中国兵器工业第五九研究所，重庆400039) 摘要：通过改性方法用丙烯酸树脂单体对聚丁二烯和三元乙丙橡胶线型聚合物进行接枝聚合，对接枝聚合 物的发射率、成膜性能和红外光谱特征进行了 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，研制出在红外波段透明性高、发射率低（最低可达0.19）， 且成膜性能优良的高透明红外隐身涂料粘合剂。 关键词： 红外隐身涂料; 粘合剂; 发射率 中图分类号：TQ 630 文献标识码：A 文章编号：1006-2556(2005)03-0014-04 收稿日期 2004-11-02 高透明红外隐身 涂料粘合剂的研制 其施工方便、成本低廉、性能优越等特点而一直是各 国隐身技术研究的重点。红外隐身是隐身领域研究的 重点之一，其机理在于通过采用隐身材料调节目标表 面的发射率，改变目标的红外辐射，使其与背景的红 外辐射相适应，尽可能降低目标与背景的反差，从而 ????? D E V E LO P M E N T A N D R E S E A R C H D E V E LO P M E N T A N D R E S E A R C H 1 4 A B C D E F G H I J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ?? ?? 小计 七 八 九 十 十一 十二 ???? 小计 十三 十四 十五 原料编码配方量 固含量 密度 吸油量 体积 吸油体积 单价 总价 PVC CPVC PVC CPVC 十六 十七 十八 注： １.固含量以质量百分数表示； ２.成膜树脂密度为固体密度； ３.本表格是以配方量为1kg计，故配方量处输入的量以g计； ４.阴影处表示不适用。 、 一 二 三 四 五 六