非常详细的CPVC计算方法
涂料在生产过程中,是以重量为单位计算的,但涂膜在干燥后一般是以体积来
表
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示性能的,因为干的漆膜是一个多元结构组成,各个成分之间的体积关系,对涂膜的性能有重要的作用。在干膜中粉料所占的体积百分比叫颜料的体积浓度,即PVC.
PVC=粉料的体积/(粉料的体积+树脂的体积)
PVC在实际应用中,与干漆膜的性能有很大的关系,因为涂料是以涂膜的厚薄来反映涂料的
性质,所以PVC值的大小可以粗略的反映涂膜的基本性能.
1 C PVC的定义和计算方法:
我们在涂料配方的计算中,如果想要知道颜料体积浓度对涂膜有多大的影响,必须首先要知道这个体系的临界颜料体积浓度,即C PVC.因为在涂料配方中粉料的种类和用量不一样,所产生的C PVC也不一样。
我们在测试粉体的吸油量时,当颜料刚刚被亚麻油粘结成糊状,而没有多余的亚麻油时,这时的颜料体积浓度就刚好处在C PVC值,所以颜料的吸油量和C PVC值就可以通过以下方法计算:
1
C PVC = ------------------
1+(OA?ρ/93.5)
OA --- 颜料的吸油量,ρ--- 颜料的密度,93.5---亚麻油的密度
这种方式适合计算出单一粉体的C PVC值,因为各个粉体的吸油量可以测出,如果是混合粉体,这种计算方式就很不适合,恰恰现在涂料中粉料的使用几乎全部是混合粉体,所以我们可以把这种计算C PVC值的方法再进一步延伸,即混合颜料的计算方法如下:
1
C PVC = ----------------------------
1+Σ[(OA?ρ?V/93.5]
式中:
OA--- 某个粉体的吸油量,
ρ--- 某个粉体的密度,
V --- 某个粉体在整个粉体体积中所占有的体积%。
如:在某个配方中金红石钛白100kg,重钙200kg,硅灰石100kg,硫酸钡80kg.
a. 我们首先计算这个粉料的体积:
金红石钛白:100÷4.2 = 23.8
重钙:200÷2.7 = 74
硅灰石: 100÷2.75 = 36.4
硫酸钡: 80÷4.47 = 17.9
b. 总的体积:
23.8 + 74 + 36.4 + 17.9 = 152.1
c. 各个粉料所占的%:
金红石钛白 23.8÷152.1 = 0.156
重钙 74÷152.1 = 0.486
硅灰石 36.4÷152.1 = 0.239
硫酸钡 17.9÷152.1 = 0.117
d. 混合粉料的C PVC值计算:
把以上的数据代入下面的式中:
1
C PVC = ----------------------------
1+Σ[(OA?ρ?V/93.5]
1
C PVC = -------------------------------------------------------------------
1+[(16×4.2×0.156)+(13×2.7×0.486)+(18×2.75×0.239)+(6×4.47×0.117)]/93.5
= 1/[1+(10.48+17+11.8+3.14)/93.5]
=1/1+42.4/93.5 = 1/1+0.453 = 1/1.454 = 0.688 = 68.8%
在以上的计算中,因为各个原料的具体数值(如吸油值,密度等)有所不同,所以计算出的数值是一个近似值,只作为我们在应用中的一个参考。另外,在一些专业书籍中介绍的还有别种计算C PVC的方法,但不管是什么方法,计算出的基本上都是一个近似值,因为影响C PVC值的因素太多,各个方法计算出的C PVC可能都不同,所以我们只能作为参考。PVC和C PVC的关系:
我们不管在生产油性或水性涂料时,都会涉及到涂料的PVC值,而每种涂料配方肯定有一个C PVC值,但这个数值因为计算很麻烦,所以我们平时很少去注意它,然而当你了解这种涂料的PVC值和C PVC值后,就大概可以知道这种涂料的涂膜空隙率。
例如:还按照以上的配方计算:
a. 各种粉料的体积和:
23.8+74+36.4+17.9 = 152.1
b. 涂料C PVC值所需用的乳液量:
152.2÷(152.1 + X) = 0.688
X = (1-0.688)×152.1/0.688
X = 47.45/0.688 = 68.97
c. 所以在这个涂料的配方中达到C PVC值需要的乳液为:
68.97÷0.48 = 143.7
这都是一些运算出来的估计值,但这个值对我们了解这个涂料配方中的一些基本性能有所帮助。
所以,如果我们在做这个配方的过程中,乳液的使用超过143.7kg以后,涂膜的密实度就很好,但低于这个值的时候,涂膜就会产生一些空隙。
例如:我们把乳液的量用到120kg来计算涂膜的空隙率。
a. 120kg的乳液的固含为:
120×0.48 = 57.6
b. 涂料的PVC值为:
152.1/152.1+57.6 = 152.1/209.7 = 0.725 = 72.5%
c. 所以涂膜的空气所占的体积为:
72.5% - 68.8% = 3.7%
这就是一个简单的估算涂膜空隙率的一个方法,但这个方法因为在计算中引用的各种数据都有误差,所以只能算一个近似值,但这个值可以帮助我们了解涂膜的大致结构。
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