顏料體積濃度(PVC)

    涂料在生產過程中，是以重量為單位計算的，但涂膜在干燥后一般是以體積來表示性能的，因為干的漆膜是一個多元結構組

 

成，各個成分之間的體積關系，雙螺栓管夾對涂膜的性能有重要的作用。在干膜中粉料所占的體積百分比叫顏料的體積濃度，即PVC。

 

    PVC=粉料的體積/(粉料的體積+樹脂的體積)

    PVC在實際應用中，與干漆膜的性能有很大的關系，因為涂料是以涂膜的厚薄來反映涂料的性質，所以PVC值的大小可以粗略

 

的反映涂膜的基本性能。

 

    CPVC的定義和計算方法:

    我們在涂料配方的計算中，如果想要知道顏料體積濃度對涂膜有多大的影響，必須首先要知道這個體系的臨界顏料體積濃度

 

，即CPVC。因為在涂料配方中粉料的種類和用量不一樣，所產生的CPVC也不一樣。我們在測試粉體的吸油量時，當顏料剛剛被亞

 

麻油粘結成糊狀，而沒有多余的亞麻油時，這時的顏料體積濃度 剛好處在CPVC值，所以顏料的吸油量和CPVC值 可以通過以下

 

方法計算： 

    CPVC=1/[1+( OA•ρ/93.5)]

    式中：OA --- 顏料的吸油量，ρ--- 顏料的密度，93.5---亞麻油的密度

    這種方式適合計算出單一粉體的CPVC值，因為各個粉體的吸油量可以測出，如果是混合粉體，這種計算方式 很不適合，恰

 

恰現在涂料中粉料的使用幾乎全部是混合粉體，所以我們可以把雙螺栓管夾這種計算CPVC值的方法再進一步延伸，即混合顏料的計算方法如

 

下：   

    CPVC =1/{1+Σ[(OA•ρ•V/93.5]}

    式中：OA--- 某個粉體的吸油量， ρ--- 某個粉體的密度，  V --- 某個粉體在整個粉體體積中所占有的體積%。

    如：在某個配方中金紅石鈦白100kg，重鈣200kg，硅灰石100kg，硫酸鋇80kg。

    a、我們首先計算這個粉料的體積:  

    金紅石鈦白：100÷4.2 = 23.8

    重鈣：200÷2.7 = 74

    硅灰石：100÷2.75 = 36.4

    硫酸鋇：80÷4.47 = 17.9

    b、總的體積:  

    23.8 + 74 + 36.4+ 17.9 = 152.1

    c、各個粉料所占的%：   

    金紅石鈦白：23.8÷152.1 = 0.156

    重鈣 ：74÷152.1 = 0.486

    硅灰石 ：36.4÷152.1 = 0.239

    硫酸鋇 ：17.9÷152.1 = 0.117

    d、混合粉料的CPVC值計算：   

    把以上的數據代入下面的式中：                             

    CPVC =1\{1+Σ[(OA•ρ•V/93.5] }

    CPVC = 1\{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%

    在以上的計算中，因為各個原料的具體數值（如吸油值，密度等）有所不同，所以計算出的數值是一個近似值，只作為我們

 

在應用中的一個參考。另外，在一些 書籍中介紹的還有別種計算CPVC的方法，但不管是什么方法，計算出的基本上都是一個

 

近似值，因為影響CPVC值的因素太多，各個方法計算出的CPVC可能都不同，所以我們只能作為參考。

 

    PVC和CPVC的關系：

    我們不管在生產油性或水性涂料時，都會涉及到涂料的PVC值，而每種涂料配方肯定有一個CPVC值，但這個數值因為計算很

 

麻煩，所以我們平時很少去注意它，雙螺栓管夾然而當你了解這種涂料的PVC值和CPVC值后， 大概可以知道這種涂料的涂膜空隙率。

   例如：還按照以上的配方計算：

    a、 各種粉料的體積和：    

    23.8+74+36.4+17.9= 152.1

    b、涂料CPVC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、所以在這個涂料的配方中達到CPVC值需要的乳液為：      

    68.97÷0.48 = 143.7

    這都是一些運算出來的估計值，但這個值對我們了解這個涂料配方中的一些基本性能有所幫助。

    所以，如果我們在做這個配方的過程中，乳液的使用超過143.7kg以后，涂膜的密實度 很好，但低于這個值的時候，涂膜

 

會產生一些空隙。

    例如：我們把乳液的量用到120kg來計算涂膜的空隙率。

    a、120kg的乳液的固含為：  

    120×0.48 = 57.6

    b、涂料的PVC值為：    

    152.1/(152.1+57.6)= 152.1/209.7 = 0.725 = 72.5%

    c、所以涂膜的空氣所占的體積為： 

    72.5% - 68.8% =3.7%

    這 是一個簡單的估算涂膜空隙率的一個方法，但這個方法因為在計算中引用的各種數據都有誤差，所以只能算一個近似值

 

，但這個值可以幫助我們了解涂膜的大致結構。 

    配方計算的公式

    液體涂料各屬性計算依據是各材料的密度，因為知道各材料的密度，根據配方中各材料的用量/材料密度可以求出配方的體積；

 

    計算公式按照重量、體積公式等 常用演變而成的，簡單易明。具體計算公式如下：

    材料重量百分數（%）=100×材料重量/配方重量；

    配方體積=∑(材料i用量/密度i)；

    1、油漆密度=配方重量/配方體積；

    2、重量固體分（%）=100∑(材料i重量百分數×固體分i)；

    3、體積固體分（%）=100∑(材料i重量百分數×固體分i/密度i)×油漆密度

    4、干膜密度=重量固體分/體積固體分；

    5、PVC=∑(顏填量i用量百分比×固體分i/密度i)/體積固體分；

    6、理論涂布率（m /L）=體積固體分（%）×10/推薦干膜厚度;

    7、理論涂布率（m /kg）=理論涂布率（m /L）/油漆密度；

    8、VOC（g/L）＝1000×（1－重量固體分）×油漆密度。

    液體涂料的大多數屬性可以通過配方計算得出，通過于涂料配方的各屬性的計算 能理解涂料的基本屬性，雙螺栓管夾對于涂料的性能有 深刻的理解和認識；固體體積的計算嚴格上講應該按固體材料的密度計算而不是溶液密度。配方計算只是配方設計中的基本部分。

 

 

 

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