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标题: 液体涂料各属性的计算方法 [打印本页]

作者: yangzeyi 时间: 2014-4-6 18:27
标题: 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)
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；
2
6. 理论涂布率（m /L）=体积固体分（%）×10/推荐干膜厚度;
2 2
7. 理论涂布率（m /kg）=理论涂布率（m /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
密度固体分重量固体体积固体积体
% X100 X100L X100
甲组份：
E-22 型环氧树脂的 1.09 75 32% 24 29.35 16.5
75%溶液
二甲苯溶剂 0.87 0 2% 0 2.3 0
有机膨润土 1.59 100 0% 0 0 0
DISPERBYK163 0.95 0.45 0% 0 0 0
金红石型钛白粉 3.98 100 8% 8 2.01 2
碳黑粉(颜料) 1.67 100 0% 0 0 0
325目硫酸钡粉 4.36 100 12% 12 2.75 2.75
200目滑石粉 2.86 100 19% 19 6.64 6.64
325目石英粉 2.61 100 8% 8 3.06 3.06
卡德莱NX-2013 0.97 100 3% 3 3.09 3.09
甲乙酮(溶剂) 0.81 0 3% 0 3.7 0
二甲苯溶剂 0.87 0 3% 0 3.45 0
正丁醇(溶剂) 0.82 0 1% 0 1.22 0
甲组份总和 92% 74 57.57 34.04
乙组份：
卡德莱NX-2015 0.94 75 8% 6 8.51 6.38
甲乙二组份总和 100% 80 66.08 40.42
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%
3
干膜密度=80/40.42=1.98g/cm
VOC=1000(1-0.8)×密度=200×1.51=302g/L；
2 2
50μm干膜理论涂布率=10×61.03/50=12.21m /L=8.08 m /kg；
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
3
确定颜基比。例如一油漆样品测出其密度为 1.45g/cm ，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：
材料重量，% 密度体积备注
60%树脂 30 1.05 28.57
钛白 X 4.2 X/4.2
填料 54-X 2.7 （54-X）/2.7
助剂和溶剂 16 0.9 17.78
合计 100 66.35-0.1323X
根据样品密度为1.45=100/（66.4-0.1323X）计算得：
X=19.8%
3
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/cm ，
3
调整配方中钛白用量为20%，试验配方测量密度为1.46 g/cm ，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。coatu_reward

作者: longman 时间: 2014-4-6 18:46
你要是想精确计算，考虑过物理化学没有？一毫升酒精+1毫升二甲苯=2毫升？密度是平均值？呵呵，没拿了简单吧，不过在不要求精确的情况下，累加是可行滴，呵呵。

作者: yangzeyi 时间: 2014-4-6 19:37

longman 发表于 2014-4-6 18:46
你要是想精确计算，考虑过物理化学没有？一毫升酒精+1毫升二甲苯=2毫升？密度是平均值？呵呵，没拿了简单吧 ...

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,助剂太复杂且含量不大,一般可不考虑...

作者: liuyizhao59 时间: 2014-4-6 21:11
哈哈，LZ从哪拷贝孙工的文章？

作者: yangzeyi 时间: 2014-4-7 07:37

liuyizhao59 发表于 2014-4-6 21:11
哈哈，LZ从哪拷贝孙工的文章？

是的。。。哈哈。。。感觉好就转来。。。

作者: 大田 时间: 2014-4-7 11:38
对于合格的工程师来说，这些计算，是基本功！

作者: jeans09 时间: 2014-11-12 20:09
感谢分享。

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