液体涂料各属性的计算方法

液体涂料各属性的计算方法

孙太荣（中山大桥化工集团中山智亨研发技术部，528403）

摘要：涂料的常用属性包括了比重、重量固体分、体积固体分、PVC、VOC、理论涂布率等，本文举例说明了各属性的计算方法。

关键词涂料属性计算

0 引言ASTM 6577-2006工业涂料试验标准指南中指出了涂体涂料的一些属性，但并没有包括涂料应用所需要的所有属性。在涂料实际使用过程中，我们经常会需要到密度、重量固体分、体积固体分、颜料体积浓度（PVC）、VOC、理论涂布率等数据；配方成本的计算相对简单，不在此多做说明。数据可以通过标准方法测试，在配方设计时也可以通过配方计算出来，做到对自己设计的配方心中有数。如果你是模仿别人的涂料，通过配方计算你还能知道调整方向，对配方设计有所帮助。

1 配方计算的公式液体涂料各属性计算依据是各材料的密度，因为知道各材料的密度，根据配方中各材料的用量/材料密度可以求出配方的体积；计算公式按照重量、体积公式等常用演变而成的，简单易明。具体计算公式如下：

材料重量百分数（%）=100×材料重量/配方重量；

配方体积=∑(材料i用量/密度i)；

1.油漆密度=配方重量/配方体积；

2.重量固体分（%）=100∑(材料i重量百分数×固体分i)；

3.体积固体分（%）=100∑(材料i重量百分数×固体分i/密度i)×油漆密度

4.干膜密度=重量固体分/体积固体分；

5.PVC=∑(颜填量i用量百分比×固体分i/密度i)/体积固体分；

6.理论涂布率（m2/L）=体积固体分（%）×10/推荐干膜厚度;

7.理论涂布率（m2/kg）=理论涂布率（m2/L）/油漆密度；

8.VOC（g/L）＝1000×（1－重量固体分）×油漆密度。

2 举例计算下面选取Cardolite公司的一个底漆参考配方进行计算说明，配方如下；

表1 配方及计算

涂料密度=涂料重量/涂料体积=100/66.08=1.51kg/L；

涂料重量固体分=80%

涂料体积固体分=40.42%X1.51＝61.03％

PVC=（2+2.75+6.64+3.06）/40.42=35.7%

干膜密度=80/40.42=1.98g/cm3

VOC=1000(1-0.8)×密度=200×1.51=302g/L；

μ干膜理论涂布率=10×61.03/50=12.21m2/L=8.08 m2/kg；

50m

3 涂料计算在分析中的应用对于国外进口的新型涂料，除了对其树脂的分析之外，重要的就是配方结构的分析了，可以根据标准方法测量其密度、重量固体分、灰分；根据灰分确定颜基比。例如一油漆样品测出其密度为1.45g/cm3，固体分为72%，灰分为54%为RAL7035浅灰色，先忽略其中的调色颜料，配方由树脂、钛白和填料组成，假设用60%的树脂，先忽略助剂对配方的影响，设计配方如下：

表2 假设配方及计算：

根据样品密度为1.45=100/（66.4-0.1323X）计算得：

X=19.8%

根据计算所知，如果设计配方的钛白用量为25%时，设计配方的密度大约1.57g/cm3，调整配方中钛白用量为20%，试验配方测量密度为1.46 g/cm3，与样品接近；由上述的计算可知，理论涂布率、VOC、PVC等属性也将与样品近似。

4 结论液体涂料的大多数属性可以通过配方计算得出，通过于涂料配方的各属性的计算

更能理解涂料的基本属性，对于涂料的性能有更深刻的理解和认识；固体体积的计算严格上讲应该按固体材料的密度计算而不是溶液密度。配方计算只是配方设计中的基本部分，涂料的性能还包括很多，应当根据客户和使用场合的要求按ASTM6577-2006工业防护涂料试验标准指南进行试验确定最终的配方。

参考文献：

1、ASTM6577-2006 工业防护涂料试验标准指南

2、Cardolite NX-2015快速固化环氧防腐涂料参考配方