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、体质颜料概述在涂料配方设计中，体质颜料通常被当作低成本的原料添加到涂料中，以提高涂料的固含量，所以当颜料以重量出售时常加入重晶石。
而随着涂料技术的发展，体质颜料除了作为填料降低涂料成本外，还可提高涂料各方面的性能，如光泽、遮盖力、流动性、流平性、耐久性、膜牢固性、透气性和流变性等。
若在配方设计中仔细选择，体质颜料可具有以下作用：(1) 可以更有效地提高钛白粉的遮盖力； (2) 可以增加涂料固含量，降低涂料的VOC值； (3) 可以控制涂料的光泽；(4) 可以提高涂料的耐擦洗性； (5) 可以提高涂料的耐沉降性； (6) 可以调节涂料的粘度；(7) 可以提高涂膜的拉伸强度； (8) 可以提高涂料的耐磨性和防滑性； 9) 当PVC > CPVC时，加入体质颜料，可以提高涂膜的干遮盖力； (10) 体质颜料可以用作涂料的补强剂和增量剂； (11) 可以提高涂料内部的附着力； (12) 可以提高涂料的耐沾污性的耐腐蚀性； (13) 体质颜料可以作为控制涂料pH值的缓冲剂； (14) 可以提高涂料的手感； (15) 可以提高涂料的湿态硬度和干态硬度。
体质颜料最早用于涂料配方中是为了增加涂料体积和降低涂料成本，随着颜料精制技术的发展，体质颜料经过改性和精制，就具有许多重要的特性。
比起化学特性而言，物理特性对涂料中体质料的影响更大，如粒径和粒子形状、吸油量、密度和表面处理或煅烧的效果。
体质颜料的粒径可以从小于0.1 μm到超过3,000 μm，但通常用到的体质颜料粒径均在0.2 ~ 20 μm内。
超细体质颜料有较高的表面积，吸油量也非常高。
而相反地，粗的体质颜料(> 20 μm)对涂膜光滑度的效果正好相反。
由于“窗口效应”，粗的体质颜料遮盖力也较低，但它在锤纹涂料和防滑涂料中具有重要作用。
体质颜料的粒子形状变化也较大，从小晶核形到无定形聚合物，从针状到棒状、层状粒子。
经煅烧的体质颜料在涂料中使用，由于其不容易被基料润湿，可能造成涂膜表面裂纹很多，产生散光性，从而提高了涂膜的干遮盖力。
颜料体积浓度(PVC)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 CPVC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CPVC.因为在涂料配方中粉料的种类和用量不一样，所产生的CPVC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CPVC值，所以颜料的吸油量和CPVC值就可以通过以下方法计算：1CPVC = ------------------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CPVC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CPVC值的方法再进一步延伸，即混合颜料的计算方法如下：1CPVC = ----------------------------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 = 17.9b. 总的体积:23.8 + 74 + 36.4 + 17.9 = 152.1c. 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 = 0.117d. 混合粉料的CPVC值计算：把以上的数据代入下面的式中：1CPVC = ----------------------------1+Σ[(OA•ρ•V/93.5]1CPVC = -------------------------------------------------------------------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。
PVC&CPVC在涂料配方设计中的应用摘要：介绍了涂料研制中颜料及临界颜料体积浓度(PVC&CPVC) 概念的基本使用方法及在EXCEL 中的应用。
关键词：颜料体积浓度(PVC ）；临界颜料体积浓度（CPVC ）；EXCEL1 前言色漆的配方设计，一般可以分为以下几个步骤：①根据色漆的应用性能选定主要成膜物质；②选定颜、填料，以及它们和成膜物质的比例；③选用溶剂、助剂及它们的使用配比。
其中和色漆实验直接相关的是第②步，即选用颜料及制订出颜料和成膜物质的比例，它是决定涂膜的最终性能的关键步骤之一。
2 颜料及临界颜料体积浓度（PVC&CPVC ）在配方设计中的应用颜、填料和成膜物质比例的确定这一步骤相当重要，在涂料的使用性能确定后，其中树脂、填料的品种也基本确定，此时颜、填料和成膜物质比例会大大影响到涂料性能。
通过使用颜料及临界颜料体积浓度（PVC&CPVC ）的概念拟订配方会更准确、简便，所设计出来的配方与涂料的期望性能很接近，因而会大大减少实验量。
2.1 颜料体积浓度（PVC ）概念颜料体积浓度（PVC ）是指涂料中颜料和填料的体积与配方中所有非挥发分（包括树脂、乳液的固体组分和颜料、填料等）的总体积之比, 可用如下公式计算：式中，M i ：颜填料质量；M j ：漆基（树脂）质量；r i ：颜填料密度；r j ：漆基（树脂）密度。
i=1 ～n, 表示不同颜填料的品种；j=1 ～m, 表示不同漆基的品种。
其中：漆基（树脂）质量和密度均指的是固体树脂的数值（若是乳液，其密度是指干漆膜密度，此时漆基体积= 乳液质量×固含量/ 乳液干膜密度）。
得到PVC 值后，在0 ～100% 变化，值的大小可以影响到涂膜的性能。
从0 到100% 时，涂膜从一个极端状态到另一个极端状态（从完全漆基到完全颜、填料），在此过程中，涂膜性能一般如下变化：①耐磨性、耐湿性、防腐蚀性、光泽度从高到低；②抗起泡性、渗透性、粘稠性、对比率从低到高。
形态分别见图1、图2和图3。
图1 钢铁表面形态图2 钢铁镀锌表面形态图3 磷化膜的表面形态 钢铁表面粗糙度见图4。
涂料与底材界面示意图见图5。
图5 涂料与底材界面示意图溶剂1.2.1溶剂在配方中如何考虑？高分子物质(涂料树脂)均为高分子材料，它们与溶剂之间的相容性或发生扩散的必要条件是——自由能变△△G=△H -T△S 式(1) 式中，△H—焓度；T—温度；△S—熵变。
△G越负值，越有利于相容和扩散。
△H=Vφ1φ2(δ1－δ2)1/2式(2) 式中，V—平均摩尔体积；φ1、φ2—溶剂和树脂的摩尔分数；δ1、δ2—溶剂和树脂的溶解度参数——内聚能在CPVC时，涂膜性能的突变情况见图图8 在临界颜料体积浓度时涂膜的15种主要性质的突变情况配方中颜料的选择还应考虑以下因素：(1)遮盖率 [F(反射率)=(n1-n2)2/(n1+n2)2]；(2) 吸油量；(4) 表面修饰状况，表面极性；(5) pH值；(6) 颜颜色可单独列成一门色度学，在涂料配方设计中要学会如何应用色坐标。
常用的L*a*b*色坐标，如L70，a40，代表什么颜色？应该是亮紫色。
色空间和a*b*色度图分别如图9和图10所示。
1.4 助剂1.4.1 选择原则助剂选择原则：(1) 高效；(2) 负面影响小；(3) 性价比高；(4) 符合环保要求。
1.4.2 注意的问题(1) 配伍性使用助剂时必须注意助剂与基料体系的配伍性问题。
很多助剂为了实现某种功能，都具有特定的化学结构及相涂料技术与文摘Coatings Technology & Abstracts图9 L*a*b*色空间图10 a*b*色度图对分子质量，而涂料的基料(树脂等)也是具有特定结构及相对分子质量的高分子物质，二者必须相互匹配才能发挥 助剂的功能。
如图11所示，在加入助剂后，若助剂与体系相容性差，则体系呈乳状，表明此助剂不适合该体系；相反，合适的助剂则相容性好，体系透明。
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 CPVC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CPVC.因为在涂料配方中粉料的种类和用量不一样，所产生的CPVC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CPVC值，所以颜料的吸油量和CPVC值就可以通过以下方法计算：1CPVC = ------------------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CPVC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CPVC值的方法再进一步延伸，即混合颜料的计算方法如下：1CPVC = ----------------------------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 = 17.9b. 总的体积:23.8 + 74 + 36.4 + 17.9 = 152.1c. 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 = 0.117d. 混合粉料的CPVC值计算：把以上的数据代入下面的式中：1CPVC = ----------------------------1+Σ[(OA•ρ•V/93.5]1CPVC = -------------------------------------------------------------------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。
电池浆料配方估算方法浆料在生产过程中，各组分配方通常是以重量为单位计算的，但电极涂层在干燥后一般是多元结构组成的，各个组分（活性物质、导电剂、孔隙率）之间的体积关系，对电池的性能有重要的作用。
在电化学模型计算中，常常根据活性物质、导电剂等体积分数来计算电化学性能。
电极浆料流体特性，加工工艺特性也更多与各组分的体积分数关系大。
因此，浆料配方设计根据体积更加合理。
涂料行业有一个重要的参数，颜料的体积浓度（PVC），即在干膜中粉料所占的体积百分比。
PVC=粉料的体积/(粉料的体积+聚合物粘结剂的体积)电池浆料中，粉料包括活性物质和导电添加剂，因此，电池浆料中PVC=（活性物质的体积+导电剂的体积）/(活性物质和导电剂粉料的体积+聚合物粘结剂的体积)在浆料配方的计算中，如果想要知道浆料的体积浓度对电池性能的影响，必须首先要知道这个体系的临界粉料体积浓度，即CPVC。
涂料行业中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CPVC值，所以颜料的吸油量和CPVC值就可以通过以下方法计算：CPVC=1/[1+( OA·ρ/0.935)]式中：OA --- 粉料的吸油量，%；ρ--- 粉料的密度，g/cm3；0.935---亚麻油的密度，g/cm3，如果采用其他有机物测试时，相应变更为该材料的密度。
对于混合粉体，计算CPVC值的方法进一步延伸，方法如下：CPVC =1/{1+Σ[(OA·ρ·V/0.935]}式中： OA--- 某个粉体的吸油量，%；ρ--- 某个粉体的密度，g/cm3； V --- 某个粉体在整个粉体体积中所占有的体积分数，%。
称取试样m1 g置于玻璃板或釉面板上用滴定管滴加精制亚麻油，在滴加的同时用调刀不断进行翻动研磨，起初试样呈分散状，后逐渐成团甚至全部被精制亚麻油所湿润，并形成一整团即为终点。
记录滴加的精制亚麻油的质量m2 g，或者体积V ml。
颜料体积浓度(PVC)颜料体积浓度(PVC)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.1CPVC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CPVC.因为在涂料配方中粉料的种类和用量不一样，所产生的CPVC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CPVC值，所以颜料的吸油量和CPVC值就可以通过以下方法计算：1CPVC=------------------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CPVC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CPVC值的方法再进一步延伸，即混合颜料的计算方法如下：1CPVC=----------------------------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=17.9b.总的体积:23.8+74+36.4+17.9=152.1c.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=0.117d.混合粉料的CPVC值计算：把以上的数据代入下面的式中：1CPVC=----------------------------1+Σ[(OA•ρ•V/93.5]1CPVC=-------------------------------------------------------------------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。
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 CPVC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CPVC.因为在涂料配方中粉料的种类和用量不一样，所产生的CPVC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CPVC值，所以颜料的吸油量和CPVC值就可以通过以下方法计算：1CPVC = ------------------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CPVC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CPVC值的方法再进一步延伸，即混合颜料的计算方法如下：1CPVC = ----------------------------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 = 17.9b. 总的体积:23.8 + 74 + 36.4 + 17.9 = 152.1c. 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 = 0.117d. 混合粉料的CPVC值计算：把以上的数据代入下面的式中：1CPVC = ----------------------------1+Σ[(OA•ρ•V/93.5]1 CPVC = ------------------------------------------------------------------- 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。
乳胶漆的PVC和CPVC郑公劭(上海申得欧有限公司)涂料配方的设计中，最重要的一个内容就是根据性能要求，决定颜填料和基料的比例。
颜料体积浓度（PVC）就是涂料配方中的一个重要参数。
其定义为在涂料的干膜中颜料和体质颜料（填料）所占的体积比：当PVC为某值时，基料刚好填满颜填料无规则堆积所形成的空隙，这时的PVC值被称为临界颜料体积浓度CPVC。
CPVC是涂料配方中一个重要的参数。
当涂料配方的PVC值超过CPVC值时，成膜物质不足以填充颜填料堆积所形成的空隙时，涂层的物理和化学性能将出现一个转折点。
对溶剂型涂料，配方中颜料和体质颜料的品种和重量不变时，无论树脂量怎样变化，其PVC值是可变化的，但CPVC值是个常数。
在大多数情况下CPVC 值只与颜填料的粒径分布及粒子的几何外形有关。
对于球形颜料粒子，可以通过理论计算获得其CPVC值。
然而对于水性乳胶漆来讲，它的基料――乳液并不是在溶剂中的溶液，而是分离的，球形的乳胶颗粒的悬浮液。
它与颜料都是以粒子状态分散于水介质中。
在成膜过程中，随着水分的挥发，基料的粒子和颜填料的粒子共同形成紧密堆积，基料粒子变形，分子链相互扩散粘合而形成紧密涂层。
其CPVC值不仅与颜填料的粒径分布和粒子的几何外形有关，也与基料－乳液的粒径及粒径分布，粒子形变能力（玻璃化温度）及几何外形有关。
即使在相同的颜填料品种和重量条件下，使用不同的乳液（包括成膜助剂），其CPVC值会随之改变。
为了跟溶剂型涂料有所区别，有人把乳胶漆的CPVC称为LCPVC。
不同PVC的乳胶漆其涂膜具有不同的性能。
一般来讲当PVC＜CPVC时，涂膜的附着力，耐洗刷性，流平性等较好。
当PVC＞CPVC时，涂膜性能有较大的变化，耐洗刷性会急剧下降，透气性上升。
由于填料与基料的折光指数相近，在低PVC时填料没有遮盖力。
当PVC＞CPVC时，基料已不能完全包住颜填料，涂膜中形成颜填料，基料和空气三相共存，而填料和空气的折光指数有一定的差距，这时的填料会呈现一定的遮盖力。
颜料体积浓度(PVC)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 CPVC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CPVC.因为在涂料配方中粉料的种类和用量不一样，所产生的CP VC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CP VC值，所以颜料的吸油量和CP VC值就可以通过以下方法计算：1CPVC = ------------------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CP VC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CPVC值的方法再进一步延伸，即混合颜料的计算方法如下：1CPVC = ----------------------------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200k g，硅灰石100kg,硫酸钡80k g.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 = 17.9b. 总的体积:23.8 + 74 + 36.4 + 17.9 = 152.1c. 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 = 0.117d. 混合粉料的C PVC值计算：把以上的数据代入下面的式中：1CPVC = ----------------------------1+Σ[(OA•ρ•V/93.5]1CPVC = -------------------------------------------------------------------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。
临界颜料体积浓度计算公式临界颜料体积浓度（Critical Pigment Volume Concentration，简称CPVC）是涂料领域中一个相当重要的概念。
简单来说，它指的是刚好能使颜料粒子间充满基料，而基料又刚好能填满颜料粒子间空隙时的颜料体积浓度。
要计算临界颜料体积浓度，可不是一件轻松的事儿，咱们得先搞清楚几个关键的概念。
比如说，颜料的体积、基料的体积，还有整个涂料体系的总体积。
先来讲讲颜料体积，这就是颜料所占的那部分空间大小。
比如说，一堆红色的颜料颗粒，它们加起来所占的空间就是颜料体积啦。
基料体积呢，就是涂料中那些黏糊糊能把颜料粘在一起的东西所占的体积。
那怎么计算临界颜料体积浓度呢？这就有个常用的公式：CPVC =颜料的体积 / （颜料的体积 + 基料的体积）。
我给您举个例子吧，就像我之前在实验室里做的一次实验。
那时候，我为了搞清楚某种新研发的涂料的 CPVC，可真是费了不少心思。
我把各种颜料和基料按照不同的比例调配好，然后一点一点地测试它们的性能。
我记得特别清楚，有一次我把颜料的体积设定为 50 毫升，基料的体积设定为 80 毫升。
按照公式一算，CPVC 就约等于 38.5%。
可别小看这个数字，它能告诉我们好多关于涂料性能的关键信息呢！比如说，如果实际使用中的颜料体积浓度超过了这个临界值，涂料的遮盖力可能就会下降，涂层可能会变得多孔，容易透水透气，这可就影响了涂料的质量和使用寿命啦。
再比如说，如果低于这个临界值，涂料的成本可能就会增加，因为用了过多的基料，效果还不一定好。
所以啊，准确计算和把握临界颜料体积浓度对于涂料的研发和生产那是至关重要的。
在实际应用中，不同类型的颜料、基料，还有不同的使用环境，都会影响到临界颜料体积浓度的数值。
这就需要我们涂料研发人员不断地尝试、调整，找到那个最合适的比例。
总之，临界颜料体积浓度计算公式虽然看起来有点复杂，但只要我们认真去理解，多做实验，多积累经验，就能更好地掌握它，为研发出高质量的涂料贡献一份力量！。
几种涂料常用的计算公式E：羟值，即表示酰化每克样品所含羟基所需的羧酸，以其相当量之KOH的毫克数表示之，单位：mg KOH /g三者之间的换算公式为：C=E-33D=561 00 - EE=C X3 3羟值（供应值）4200561 NCO%PU固化剂需要量= X X ( NCO/OH 比)NCO%= OH% X（主剂X固化剂之比）X2.47 X交联密度PVC值（％）= 100 X ［（颜料质量-颜料密度）+（填料质量-填料密度）］-［（颜料示。
环氧值：10 0g环氧树脂中环氧基的克数C :羟值含量的质量百分率；D :羟基当量，即指含1 mol （当量）的羟值的试样的质量数；D=170 0 - C质量♦颜料密度）+ （填料质量-填料密度）+ （漆基质量-颜料密度）］聚酰胺树脂用量（1 00g环氧树脂）=环氧值X活泼氢当量（聚酰胺当量）其中：环氧当量：含有1 g当量环氧基的环氧树脂的质量克数，以EEW表EEW=10 0/环氧值T OF = 9 X T c —5 + 32T c = 5 X(T OF-32)- 9质量固体份（％） = 100 x （树脂质量x 树脂固含+颜填料质量+其他不挥发份质=100-［（100 -A） Xp 涂料］*（100 Xp 溶 剂）A---- 质量固体份p 涂料一涂料在23 ±2 'C 时的密度（g/ml ）,可以测量p溶剂一溶剂组份在23 ±2 C 时的密度（g/ml ）,可以估算，例如按 0.8g/ml 计算。
例如1L 体积固含为40%的涂料，得干膜为50g m 的漆膜，其理论覆盖率为：（40 X 10）* 50=8（m 2）涂料工业常用溶剂参数表乙二醇己醚二乙二醇乙醚 乙酸酯量） * 总质量体积固含（％ ） = V 固体* V 涂料理论覆盖率（m 2）=［体积固含（%）X 10］ *理论膜厚（g m ）二价酸酯DBE0.0071.092二乙二醇丁醚0.0030.955乙二醇-2-乙基己醚0.0030.892二乙二醇丁醚乙酸酯DBGA0.0020.980丙二单苯基醚0.0021.06310111981051160.7196-22 1.4235.630.027.630.038.10.5 9.2 7.9 2.3 4.1227-23 1.4310.0 7.8 3.4 5.216 0.3224-27 1.431.5 8.4 7.82.0 2.561235-25 1.42>20 9.0 7.8 2.0 4.0甲醇 3.5乙醇EA 1.8IP1.7异丙醇A正丙醇 1.0异丁醇2- 丁醇正丁醇甲基异丁基10 22.6920.8050.7860.804222910132322.421.323.824.022.836^ 24.622.874-8280.8-83.896-9898-101106-1039242.7 10.5 8.51.3264-65 14.5 7.486 0.11.3613.0 7.7141.37761.38561.39721.39550.10.20.20.20.22.66.04.35.610.99.511.512.010.811.17.77.87.77.43.03.32.82.88.08.57.17.8116-119130-131.3993 0.21.4111.3 7.8 2.8 7.70.2 9.7 7.5 1.6 6.0 甲醇 3 102-2-乙基己醇0.8 182-18 1.430.01 73 28.7 >20 9.9 7.8 1.6 5.8EH 33 6 16备注：表面张力测试的温度为20 C,而灰色阴影标注部分表面张力和折射率数据的测试温度为DBE折射率数据的测试温度为23 "C ;各种粘度标准换算25 C ; EEP表面张力数据的测试温度为23 C ;25 AZ 9.5 190 16 19 14 3.550 A 19.5 350 20 23 18 4.5B 26 27 5 22 6.085 C 34 33 6 28 7.01.46 40 38 12 10 7 30 7.5 125 1.8346 46832 8.0 65 100 40 40.7 750 140F |2.054653.010505115116 13 |9389.5165 G 2.425760| |10 42 10.170 1350 GH 2.64 50 52 60180 60 1030 7.5200 H 2.93 65 261712 50 12.0225 3.30 75 14 250 J 3.67 57 30 21 1665275 K 4.03 32 22300 L 4.40 2250 20.025 2288 123 370 32.0400 P 5.80 150 3000 42 30 33.0 435 Q6.4013732 35.013834.0O5.4077 15001870 85 96 18「73|20 802414.016.018.0320 [M|4.70118|11735340N5.0012812337114 10834 2713812728 31 32.0 128 131 133 22.031.033.0|\70R ]6.90144n483436.5144480R+7.1367183360014737.0147550 500 S 7.30 68 191 3725 154 50 36 15469 204 166 39 166627 U 9.20 6043800 U 、V 11.60 V13.00501000 W 250045008.1034 77 293 60001500340015.70 18.9096 354 498 750010350 I Y- Z25.80 33.30105 827 16800IN 1 | 39.6011489318250| |Z 2 49.85|Z 3 I 49.85125匚n6500 Z 467.90 1361610 32400Z 5 1144.50358067400Z 6217.10l10500010000 15000。
涂料配方临界颜料体积浓度（CPVC）
涂料配方中，当颜填料很少，乳液量很多，涂膜中的基料能够充分润湿和包裹颜料粒子，这时颜料分散在基料中，处于不连续的分散状态，随着配方中颜填料的增加，基料量的减少，当配方中恰巧有足量的粘结料或乳液润湿颜填料粒子，此时的颜填料体积浓度PVC 称之为临界颜料体积浓度CPVC。
继续增加粉料量，减少乳液用量，即PVC高于CPVC，此时，基料无法润湿所有的颜填料颗粒，粉料松散的存于涂膜中，从而使涂膜质量变差。
随着涂料配方中PVC的变化，涂料施工后其涂膜在拉伸强度、涂膜密度、附着力等机械性能，渗透性、起泡性、抗锈蚀等渗透性，光泽、遮盖力、着色力等光学性能都发生变化，涂膜诸多性能在CPVC点及附近将发生急剧变化。
其中，ρB——为基料密度
ρP1、OA1、n1——颜填料1密度、吸油量和体积分数
ρP2、OA2、n2——颜填料2密度、吸油量和体积分数
ρP3、OA3、n3——颜填料3密度、吸油量和体积分数
CPVC=100×ρB/（ρB+0.01OA×ρP）
单一品种颜填料临界颜填料体积浓度式：
CPVC=100ρB/[ρB+0.01（n1×OA1×ρP1+n2×OA2×ρP2+n3×OA3×ρP3）]
中国新型涂料网。
聚氨酯涂料的配方设计及PVC计算时间:2014-02-09 16:49来源:江阴大阪涂料有限公司作者:徐支有李一新陈雷0 引言20 世纪60 年代以来，溶剂型聚氨酯涂料在我国工业防腐领域一直发挥着举足轻重的作用，它具有光泽高、丰满度好、优异的保光保色性、耐候性佳，以及优良的耐磨性、耐酸碱性、耐水性、耐化学品性等优点，广泛应用于家电、汽车、飞机、工程机械、港口机械、化工设备、管道、电厂、钢构件和海洋石油平台等领域。
受2008 年金融危机和目前中东石油危机的影响，原油的价格一路飙升，一定程度上提高了溶剂型涂料的成本，如何开发出高性价比的聚氨酯（PU）涂料，也成为全国上万家涂料企业提升竞争力的一项重要课题。
本文通过考察颜基比（P/B）、填料、催化剂及紫外线吸收剂等因素对漆膜性能的影响，制备了高光泽、耐候性优异及低成本的双组分溶剂型聚氨酯涂料。
通过单一颜料涂料体系的颜料体积浓度（PVC）的计算，推导出PVC的倒数与P/B 的倒数呈一次线性函数关系。
1 实验部分1.1 原材料羟基丙烯酸树脂AC101，HDI（六亚甲基二异氰酸酯）固化剂22A-75PX，金红石型钛白粉R996，超细硫酸钡，流变剂，分散剂，催化剂T-12，紫外线吸收剂，流平剂，二甲苯，醋酸丁酯，PMA（丙二醇甲醚醋酸酯）。
1.2 制漆工艺先将部分树脂、分散剂、颜填料和混合溶剂低速分散均匀后，用砂磨机分散至细度20 μm。
然后补加剩余的树脂、流平剂、流变剂、催化剂和紫外线吸收剂，高速搅拌分散30 min 后，用溶剂调节黏度至涂-4 杯80~120 s，用120 目纱布过滤，出料。
1.3 漆膜的制备按配比混合甲乙组分，用稀释剂调节黏度至涂-4 杯20~25 s，空气喷涂制备漆膜。
检测单一涂层的常规性能，膜厚为（25±5）μm，80℃的条件下干燥2 h ；型式检验项目包括复合涂层的耐酸性和耐碱性。
本文选用的配套涂料体系为环氧磷酸锌底漆（70 μm）+ 聚氨酯面漆（50 μm）；干燥方式为50℃的条件下干燥48 h。
涂料配方CPVC的计算
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、CPVC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CPVC。
因为在涂料配方中粉料的种类和用量不一样，所产生的CPVC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CPVC值，所以颜料的吸油量和CPVC值就可以通过以下方法计算：
1
CPVC=------------------
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CPVC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CPVC值的方法再进一步延伸，即混合颜料的计算方法如下：
1
CPVC=----------------------------
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CPVC值计算：
把以上的数据代入下面的式中：
1
CPVC=----------------------------
1+Σ[(OA•ρ•V/93.5]
1
CPVC=-------------------------------------------------------------------
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CPVC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CPVC值的因素太多，各个方法计算出的CPVC可能都不同，所以我们只能作为参考。
PVC和CPVC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CPVC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CPVC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.所以在这个涂料的配方中达到CPVC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。
