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    關鍵詞：顏料體積濃度 (PVC ）；臨界顏料體積濃度（ CPVC ）； EXCEL

    1 前 言

    色漆的配方設計，一般可以分為以下幾個步驟：①根據色漆的應用性能選定主要成膜物質；②選定顏、填料，以及它們和成膜物質的比例；③選用溶劑、助劑及它們的使用配比。

    其中和色漆實驗直接相關的是第②步，即選用顏料及制訂出顏料和成膜物質的比例，它是決定涂膜的最終性能的關鍵步驟之一。

    2 顏料及臨界顏料體積濃度（ PVC&CPVC ）在配方設計中的應用

    顏、填料和成膜物質比例的確定這一步驟相當重要，在涂料的使用性能確定后，其中樹脂、填料的品種也基本確定，此時顏、填料和成膜物質比例會大大影響到涂料性能。通過使用顏料及臨界顏料體積濃度（ PVC&CPVC ）的概念擬訂配方會更準確、簡便，所設計出來的配方與涂料的期望性能很接近，因而會大大減少實驗量。

   2.1 顏料體積濃度（ PVC ）概念

    顏料體積濃度（ PVC ）是指涂料中顏料和填料的體積與配方中所有非揮發分（包括樹脂、乳液的固體組分和顏料、填料等）的總體積之比 , 可用如下公式計算：

其中：漆基（樹脂）質量和密度均指的是固體樹脂的數值（若是乳液，其密度是指干漆膜密度，此時漆基體積 = 乳液質量×固含量 / 乳液干膜密度）。得到 PVC 值后，在 0 ～ 100% 變化，值的大小可以影響到涂膜的性能。從 0 到 100% 時，涂膜從一個極端狀態到另一個極端狀態（從完全漆基到完全顏、填料），在此過程中，涂膜性能一般如下變化：

①耐磨性、耐濕性、防腐蝕性、光澤度從高到低；

②抗起泡性、滲透性、粘稠性、對比率從低到高。

    2.2 臨界顏料體積濃度（ CPVC ）

    單純的 PVC 值對涂料的影響并不直觀，因此又引入了臨界顏料體積濃度（ CPVC ）的概念，它指的是在 PVC 值增加過程中，當漆基樹脂恰好能潤濕所有顏料粒子時的 PVC 值，所代表的漆基樹脂是指臨界狀態下的樹脂含量。通過 PVC 和 CPVC 的比值能更直觀地推算出涂料的性能。臨界顏料體積濃度（ CPVC ）可以使用如下公式計算：

    式中， M i ：顏填料質量； N i ：顏填料吸油量克數，以 100g 顏填料所需亞麻仁油的克數來表示； r i ：顏填料密度； 0.93 ：亞麻仁油的密度。

    ⑴一般對于高性能外用色漆配方， P V C ＜ CPVC ，即Δ =PVC/CPVC ＜ 1 ，此時涂膜中漆基過量，處于低 PVC 狀態，漆基能完全潤濕顏填料。

    ⑵內用涂料或底漆， PVC ＞ CPVC ，即Δ =PVC/CPVC ＞ 1 ，此時漆基量太少，不足以潤濕顏料，處于高 PVC 狀態。

    ⑶ P V C = C P V C ，即Δ = P V C / C P V C = 1 時，密度、拉伸強度、附著力達到最高點，遮蓋力效率和掠角光澤（ 85 °）達到最低點。