关键词：涂料；配方；设计方法
1.涂料概述
涂料是一种多组分的体系，是一种配方产品，不能够单独作为材料使用，必须涂于基材表面或者是与被涂物件一起使用，并且要根据底材的种类、使用的环境及使用目的等很多因素而对涂料提出不同的要求，而涂料的诸多性能都是由涂料的配方决定的，配方中不同的组分及不同含量都会对涂料的性能产生很大影响。
2.涂料配方设计中应考虑的因素
2.1涂料的性能要求，如光泽、颜色；各种耐性；机械性能；使用环境及其他特殊功能等。
2.2颜填料，需要考虑颜填料的遮盖力、着色力、密度、吸油量、表面极性、细度、耐候性、耐光性及有害元素含量等。
2.3溶剂，考虑对树脂的溶解能力、溶解参数、相对挥发速率、沸点、毒性等。
2.4助剂，考虑与体系的相容性、互相之间的配伍性和毒性。
2.5底材特性，不同底材的特性考虑因素不同，钢铁、木材、塑料、混凝土等；底材的表面张力，表面处理。
2.6配方参数，即涂料中各组分的比例，如颜基比、固体分、黏度等。
3.几种涂料配方设计方法分析
3.1混凝土涂料配方设计
设计混凝土涂料，首先要了解混凝土材料的特性。一般而言，其特性如下：水泥混凝土的抗压强度高；水泥混凝土的抗张强度低；碱性高，pH值一般在12~13；多孔结构，干燥时，孔隙率可从10%增加到25%；混凝土中含有游离的湿气；混凝土可阻挡液态水，但挡不住潮气的渗透；混凝土容易在张力的作用下开裂，出现裂纹。
然后，针对混凝土上述特性，找出设计配方时的注意点。例如，考虑到混凝土碱性高，则树脂选用时，要选用耐碱性高的体系，如环氧树脂、乙烯基树脂；不能使用酸性颜料或填料。环氧树脂中有许多OH 基团，可与混凝土中无机盐产生化学结合力，提高附着力。
底漆或封闭漆一定要具有很高的渗透性：低相对分子质量环氧，最深可达6mm；低黏度；固化反应慢一些；增加混凝土的密度和强度。
抗开裂性：涂料要具有一定的柔韧性，不能用低分子胺固化，最好要用相对分子质量较高的固化剂（如聚酰胺或胺加成物）。
2.2汽车闪光涂料配方设计
汽车闪光涂料配方设计的关键是如何使效应颜料平行定向。这可从以下几方面进行控制：①施工固体分要低，使湿膜到干膜有较大收缩压力；②固体分低，但黏度不能太低，否则效应颜料定向差；③溶剂型闪光漆中要使用纤维素增稠，水性体系要采用具有强触变性的树脂，或水性纤维素；④溶剂的挥发速率要相对快，太慢不容易使铝粉平行定向；⑤水性体系必需增加预烘工艺；⑥罩光面漆中溶剂极性不能太强，否则容易使已定向的铝粉又重新被咬起。
2.3建筑外墙涂料配方设计
对于建筑外墙涂料，一般需要具有高附着力、高保光保色性、高户外耐久性、耐碱性、耐沾污性、高抗粉化性、耐洗刷性、抗墙体开裂性等性能要求。典型的外墙白色涂料配方见表1。
表1 典型的外墙白色涂料配方
上表中，配方常数：PVC 43.9%；体积固含量37.0%；VOC 93g/L（不包含水）；pH值9.5；初始黏度90~95KU；平衡黏度（无剪切）95~100KU；剪切黏度90~95KU。
表1配方中，HEC用于增加外相黏度和涂料黏度控制；乙二醇和丙二醇为冻融稳定剂；Tamo1960、三聚磷酸钾、TritonCF-10均为颜料分散剂；消泡剂的使用，是因为水性涂料的表面张力高，易起泡；TiO2的用量约为18%，是较经济的用量；ZnO可以有一点遮盖力，但很低，主要起防藻作用；氨水则用来调节PH 值，一般调到8~9，体系稳定，对包装桶无腐蚀；Texano1是成膜助剂，降低MMFT；配方的PVC 为43.9%，是一种低光泽涂料。
乳胶漆由于组分较多，配方设计时要考虑全面，加上是水性体系，稳定性差，一般按以下顺序设计配方：PVC→乳液品种→各种助剂的确定→色浆配方→VOC的控制→最终配方的确定。
结束语：综上所述，涂料的配方设计不仅仅是各种组分的混合，还需要考虑很多的因素，而对于不同的涂料影响的因素也是不同的，因此设计者需要对涂料的品种，以及涂料应用底材状况、性能和颜色要求、环境条件、施工设备等方面确定思路，制备性能优良的涂料品种，满足客户对其性能及施工要求。
参考文献
[1]曹晓瑶，陈焕明，黄元盛.涂料配方设计研究初探[J].广东化工.2011.
[2]胡凯.化学反应动力学方程在涂料配方设计中的应用[J].中国涂料.2011.
论文作者:郭八根
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/11
标签：涂料论文; 配方论文; 混凝土论文; 黏度论文; 性能论文; 体系论文; 水性论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;