涂料配方设计基本要求有哪些？

涂料配方设计是一种具有创新性和挑战性的研发工作 , 任何一种涂料产品都必须满足特定的使用环境和所需寿命。涂料配方设计是采用多种基元组分 , 经匹配组合、物理化学作用、产生特性叠加、协同增效等交互影响与渗透 , 使涂料产品达到预想的应用效果 ; 涂料配方设计应以成膜物化学结构和成膜机理为依据 , 预测涂料性能并确定成膜条件与方式 ; 涂料配方设计应以熟知成膜物和颜填料基本特性为基础 , 充分考虑助剂和溶剂 ( 包括水 ) 的功效 , 确定涂料的基本组成 ; 在保证涂料应用性能前提下 , 还应受到成本的制约。 1 涂料配方设计基本要求 1 . 1 掌握涂料应用要求 涂料配方设计应坚持以涂料产品应用技术指标为切入点 , 以满足应用要求为目的。在从事涂料配方设计时 , 必须牢记涂料产品应用性能 , 采取达到应用性能的措施 , 如深入用户单位调查、交流 ; 有的放矢地确定涂料应用技术指标 ; 了解涂料性能指标间相互影响 ( 如高耐磨性涂膜应降低涂膜表面磨擦系数与提升涂膜硬度相结合 ; 涂膜的丰满度不同于涂膜的光泽等 ) ; 被保护底材 , 涂料固化条件 , 涂装技术及施工方法等都是涂料应用要求内容。 1 . 2 涂料检测标准与产品确认 开发涂料新产品时 , 开发者与涂料配方设计师应共同商定执行的涂料检测标准 , 产品验收方法及确定产品达到要求的应用指标 , 作为新产品验收考证依据。当涂料检测标准无法与实际应用性能相吻合或标准中的指标与应用性能无关联时 , 应与供应商、使用单位协商修订验收指标和方法 ; 也可采用已知的实用涂料产品作参比试验 , 最终确定新开发产品是否符合预测应用技术要求。必要时 , 对新开发的涂料产品要通过现场应用的试用考核 , 合格后再正式推向市场。 1 . 3 涂料配方设计路线 用户提出开发任务时 , 可能包括多个应用技术指标 , 配方设计师应将全部应用技术指标认真分析、分清主次、确定主要指标 ( 通常对完成配方设计起关键作用 ) 。并兼顾次要应用技术指标 , 避免影响涂料整体功效。特别要正确处理和解决相互矛盾或影响的应用技术指标 , 如涂膜的交联密度与柔韧性、涂膜的亲水性与防水性、涂膜耐蚀性与装饰性等都是配方设计技术路线应均衡考虑的关键技术。在制定涂料配方技术路线时 , 应注意以下两点。 (1) 确定成膜物及固化体系。成膜物是涂膜网络结构的基础构架 , 应根据涂料应用性能、使用环境及寿命 , 确定可以供选择的成膜物类型与品种 , 根据被保护底材特性与涂装要求 , 确定涂料固化体系及成膜方式。 (2) 确定主要技术措施。选择涂料组成要素 ; 确定合理的颜填料体积分数 ; 验证各组分对涂料性能的贡献 , 强化主要应用技术指标 ; 对配方组成进行优化调整 , 突出涂料特性 ; 模拟应用环境 , 全面考核涂料应用性能。 1 . 4 涂料配方设计的内容 通常 , 色漆配方设计的主要内容有基料类型选择、颜填料品种选择及 pvc 值确定、助剂匹配、溶剂确定、基本配方和生产配方确定等。环境友好涂料配方设计还应注意以下内容。 (1) 改进、提升现有产品性能。涂料配方设计师应在保留原产品已有性能基础上进行再创造 , 使涂料适应环保的要求。值得提示的是 : 在改进现有涂料产品的配方设计中 , 应避免同质竞争、墨守成规 ; 冲破旧框架、开辟新途径、实现产品创新。 (2) 开发适应性配套化涂料。不同应用领域及不同的被保护位需要采用不同的涂料品种及不同的保护方法 , 因此在实际上不可能任何领域及被保护部位都能采用同一涂料品种。涂料配方设计师应开发适应性好的配套系列化产品 , 防止在应用中的“张冠李戴”现象。 (3) 开发具有自主知识产权涂料 , 避免仿造或“克隆”模式。首先 , 涂料产品性能突破应以创新理念和创新技术为先导 , 新的成膜物、颜填料的发现与应用研究 , 助剂开发利用等 , 是开发新型涂料品种的前提与基础 , 配方设计师应树立创新思维 , 采用创新技术 , 启动灵感与智慧 , 创造出具有自主知识产权的产品。 (4) 基材及其表面处理。涂料配方设计者应特别注意涂料成膜后与被保护基材 ( 或称底材 ) 间的粘结性 , 基材的材质不同 , 选择涂料体系也应不同。 (5) 涂料使用环境。环境因素在涂料的选择上非常重要 , 是干燥还是潮湿 ; 是室内还是室外 ; 是腐蚀环境 , 还是通常的大气环境 ; 是南方气候 ( 光照充足多雨 ) 还是北方气候等 , 均直接影响着涂料体系的选择。涂料配方设计师应将涂料使用环境作为选择涂料品种的依据之一。否则 , 会导致配方设计失败。除上述环境因素外 , 还应关注如下参数 : 涂膜使用温度、湿度 ( 干燥、潮湿、浸水、舰船等 ) 、接触化学药品 ( 烟雾、酸、碱、溶剂、油等 ) 、辐射、生物污染 ( 生物侵蚀、霉 ) 等。