涂料是一種多組分的體系，是一種配方產(chǎn)品，不能夠單獨作為材料使用，必須涂于基材表面或者是與被涂物件一起使用，并且要根據(jù)底材的種類、使用的環(huán)境及使用目的等很多因素而對涂料提出不同的要求，而涂料的諸多性能都是由涂料的配方?jīng)Q定的，配方中不同的組分及不同含量都會對涂料的性能產(chǎn)生很大影響，這就需要我們來對涂料的配方設(shè)計進(jìn)行研究，研究不同組分及不同含量在涂料配方中的作用效果。涂料的用途多種多樣，如保護、裝飾及標(biāo)志等作用，而這些作用主要依據(jù)涂料的配方展示出來，對于涂料配方的設(shè)計也有一定的原則，也需要考慮很多的因素，主要包括： 

1)涂料的性能要求。如光澤、顏色；各種耐性；機械性能；使用環(huán)境及其他特殊功能等； 

2)顏填料（涂料顏料或涂料色漿）。需要考慮顏填料的遮蓋力、著色力、密度、吸油量、表面極性、細(xì)度、耐候性、耐光性及有害元素含量等； 

3)溶劑。考慮對樹脂的溶解能力、溶解參數(shù)、相對揮發(fā)速率、沸點、毒性等； 

4)助劑?？紤]與體系的相容性、互相之間的配伍性和毒性； 

5)底材特性。不同底材的特性考慮因素不同，鋼鐵、木材、塑料、混凝土等；底材的表面張力，表面處理； 

6)原料成本。滿足客戶對產(chǎn)品價格的要求； 

7)配方參數(shù)。即涂料中各組分的比例，如顏基比、固體分、黏度等； 

8)施工方法。對配方設(shè)計的影響。如噴涂、輥涂、uV固化、刷涂、電泳及施工現(xiàn)場環(huán)境條件。 

1、環(huán)氧涂料及其配方設(shè)計 

環(huán)氧涂料是指以環(huán)氧樹脂為主要成膜物質(zhì)制備的涂料，其固化方式主要是以化學(xué)反應(yīng)方式成膜的，涂料中的環(huán)氧樹脂及其改性聚合物可通過自動氧化聚合、自由基引發(fā)聚合、能量引發(fā)聚合(輻射固化)、縮聚固化、氫轉(zhuǎn)移聚合和催化聚合6種化學(xué)反應(yīng)方式進(jìn)行交聯(lián)固化成膜。環(huán)氧涂料配方設(shè)計在同系涂料中采用2種或2種以上固化機理替代單一的固化機理，很好地設(shè)計出性能優(yōu)異的環(huán)氧涂料品種，成膜方式的多樣化為環(huán)氧涂料的品種的創(chuàng)新及涂料性能預(yù)測的深入研究奠定了一定的基礎(chǔ)，目前，設(shè)計者正在研究不同固化反應(yīng)機理的協(xié)同融合條件，不斷提高成膜效率和涂膜品質(zhì)，用固化成膜機理來對環(huán)氧涂料的配方進(jìn)行設(shè)計，展示出配方設(shè)計的概括陛、理論指導(dǎo)性及實踐的可操作性。 

1.1環(huán)氧涂料配方設(shè)計的內(nèi)容 

1.1.1創(chuàng)新 

即是改進(jìn)和提升現(xiàn)有產(chǎn)品性能，就是要在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，在不改變原有產(chǎn)品良好性能的基礎(chǔ)上對配方進(jìn)行適當(dāng)?shù)母纳?，以得到性能更加?yōu)異的品種，同時還要避免與同質(zhì)產(chǎn)品的競爭。 

1.1.2開發(fā)適應(yīng)性的配方涂料新品種 

隨著現(xiàn)代企業(yè)對涂料要求的提高，不同的應(yīng)用領(lǐng)域及不同的保護部位都要采用不同的涂料品種，這就要求我們不斷地開發(fā)新產(chǎn)品，以滿足不同的需求，實行配套使用。 

1.1.3開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的涂料 

涂料性能的突破是以創(chuàng)新為基礎(chǔ)的，這就需要研發(fā)新的成膜物、顏填料及助劑，從而創(chuàng)造出新的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新品種涂料。 

1.1.4底材及其表面處理 

對于涂料性能來說，基本的是看涂料成膜后與底材的附著力，而這種性能不僅僅與涂料本身的性能有關(guān)，而且與底材也有很大的關(guān)系，即使是同一種底材，通過一定處理后，也會很大地提升涂料的某些性能，主要表現(xiàn)為附著能力的改善。 

1.1.5涂料的使用環(huán)境 

對于涂料的選擇而言，使用環(huán)境是至關(guān)重要的，對于不同的使用環(huán)境，涂料的性能會有很大的不同，所以在選擇涂料之前，一定要考慮涂料使用的環(huán)境，是室內(nèi)還是室外，是干燥的環(huán)境還是潮濕的環(huán)境，是在腐蝕環(huán)境下使用還是在一般大氣中使用等，這些因素一定要一一考慮清楚再做選擇。 

對配方設(shè)計的選擇不僅只考慮上述因素，還要考慮很多參數(shù)，如濕度包括干燥、潮濕、浸水等；接觸化學(xué)藥品，如酸、堿、溶劑、鹽霧等；還有輻射、生物污染等。 

1.2環(huán)氧涂料配方設(shè)計 

涂料的配方設(shè)計有很多種方法，目前我們應(yīng)用較多的方法主要有如下幾種。 

1.2.1分步法 

分步法是傳統(tǒng)的配方設(shè)計方法，也是目前使用多的方法，主要是按照基料、固化劑、活性稀釋劑、溶劑、顏填料及助劑的先后順序?qū)Ω鱾€組分進(jìn)行篩選，確定各組分后，再進(jìn)行試驗驗證，并由實驗室確定終配方及工藝，進(jìn)行中試生產(chǎn)，經(jīng)過使用后符合要求，終投入成批生產(chǎn)。此法是比較成熟的設(shè)計配方的方法，大多數(shù)的涂料配方都是通過此法設(shè)計生產(chǎn)的。 

1.2.2拳比法 

參比法又稱對比法，主要是用于對涂料配方的改進(jìn)，通過與原產(chǎn)品的對比，制備出性能更加優(yōu)異的品種，對配方的改進(jìn)其實是一個創(chuàng)新的過程，需要設(shè)計者運用創(chuàng)新的思維及技術(shù)對配方進(jìn)行創(chuàng)新。 

1.2.3逆向法 

逆向法也是應(yīng)用較多的一種配方設(shè)計的方法，此法主要是直接針對涂料的使用性能要求，來對配方進(jìn)行設(shè)計，所以又稱倒置法，此法并不對涂料組分進(jìn)行選擇試驗，而是利用理論知識及技術(shù)經(jīng)驗對涂料性能要求進(jìn)行分析，然后確定出基礎(chǔ)配方，然后再對其進(jìn)行性能檢測，根據(jù)檢測結(jié)果再對配方進(jìn)行優(yōu)化，終確定配方。此法可以大量縮短配方設(shè)計的時間，提高效率。 

1.2.4經(jīng)驗法 

類似于逆向法，是根據(jù)涂裝要求和使用要求，利用經(jīng)驗給出配方設(shè)計的基本路線、試驗方案和基本組成，再根據(jù)出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，調(diào)整配方內(nèi)容，終確定配方，得到滿意的涂料使用效果。設(shè)計者利用這些方法制備出了很多種環(huán)氧涂料； 

A、有利用分步法對無溶劑的環(huán)氧涂料進(jìn)行配方設(shè)計，按照環(huán)氧樹脂類型、固化劑、活性稀釋劑、顏填料的順序?qū)ε浞降母鱾€組分進(jìn)行選擇，確定配方，同時探討了所使用的腰果酚改性胺為固化劑的固化機理并考察了硅烷偶聯(lián)劑對涂膜性能的影響； 

B、有的利用對比優(yōu)選法就涂料的耐磨性進(jìn)行配方設(shè)計，影響耐磨性的主要因素是耐磨填料、固化劑種類及固化程度，對各個成分進(jìn)行分析選擇，終確定了耐磨涂料的配方； 

C、有的制備了一種有機硅改性環(huán)氧樹脂雙組分耐磨涂料，并利用響應(yīng)曲面法優(yōu)化了涂料的配方，達(dá)到效果；吳有的利用傳統(tǒng)的分步法對配方進(jìn)行設(shè)計，主要從酚醛環(huán)氧樹脂的選擇、固化劑的選擇、顏填料的選擇以及助劑、溶劑的選擇上做了優(yōu)化配套，設(shè)計出可常溫固化、性能優(yōu)良的耐溫防腐涂料配方。 

D、利用傳統(tǒng)分步法對環(huán)氧自流平地坪涂料的配方進(jìn)行設(shè)計，并介紹了涂料的施工工藝，同時對施工中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析解決； 

E、采用環(huán)氧樹脂乳液和固化劑為水性環(huán)氧涂料的主要成膜物質(zhì)，考察了環(huán)氧值與胺氫值的物質(zhì)的量比、涂料固含量、消泡劑用量及固化時間對涂膜性能的影響，終得到配方； 

F、以液體環(huán)氧樹脂為基料樹脂，以水性胺為固化劑，以聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇、氯化石蠟為膨脹阻燃體系，以納米TiO、可膨脹石墨為增效劑，以復(fù)合鐵鈦粉為防銹顏料，制備了鋼結(jié)構(gòu)用超薄型防火防腐涂料。 

由此可見，環(huán)氧涂料的配方設(shè)計還是以傳統(tǒng)的分步法為主，雖然不能說傳統(tǒng)的方法不好，但是畢竟存在缺點，現(xiàn)在已經(jīng)產(chǎn)生了很多新的配方設(shè)計方法，如計算機法，此法可以節(jié)省大量的時間，而且能夠?qū)ν苛系纳a(chǎn)流程進(jìn)行控制，通過計算機對涂料進(jìn)行配色更加高效，這些優(yōu)勢是傳統(tǒng)方法所沒有的，所以設(shè)計者要創(chuàng)新，就要善于學(xué)習(xí)應(yīng)用的配方設(shè)計方法，從而研發(fā)新品種涂料。