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配制好的涂料系統是耗時的并且需要許多重復的任務。由于預測科學，很多這項工作可以放棄。在我們的訪談中，VLCI的首席執行官Sander van Loon解釋了這是如何工作的以及高吞吐量技術在這方面發揮的作用涂料在線coatingol.com。

Sander van Loon是VLCI的首席執行官，VLCI是一家配方設計師和研發部門的服務公司。他將在歐洲涂料技術論壇上解釋這項技術 優化涂料配方的成本和工藝。

你能解釋一下涂料行業中預測科學的用途嗎？

Sander van Loon：預測科學用于為成分提供參數，以便找到與之配制的相容的成分。這些參數以相同區域中的成分彼此匹配的方式起作用。這意味著，它們可以形成穩定的東西并提高所有類型配方的效率; 溶液，分散液或乳液。

如果成分不在參數的相同區域，它們不兼容，您將在穩定性，成膜和其他性能方面遇到問題。例如，當您有十種成分并希望確保這些值至少有一些重疊時，您就可以使用它，這樣每種成分都會對另一種成分“滿意”。這樣可以獲得最佳性能。配方，成分數最少，濃度最低。

您使用什么樣的參數來實現這一目標？

van Loon：特別是對于涂料配方，Hansen溶解度參數（HSP）是最好的。這些參數可以獲得所有相關成分，如填料，樹脂，添加劑等。它不僅限于溶解度，而且還限于分散性，或者更一般地，發現相似性。

HSP由三個參數組成：分散力，極性和氫鍵。當實際確定時，這些中心值帶有球體，其中其他成分是相容的或當在球體外時是不相容的。

你如何獲得這些參數？

van Loon：HSP有兩種方式。您可以根據成分的結構（SMILES）計算它們。但這不是很精確，對于聚合物而言，它并不具有代表性。第二種方法是以實際方式確定它們。在這里，你有一套溶劑，你知道HSP，添加了未知成分，然后你評價所有這些樣品。通常，您必須評估30到40個樣品，從良好到不良的溶解度，然后將評級輸入HSPiP軟件進行計算。通過這種方式，您可以獲得未知成分的HSP和球體。

這是你在貴公司所做的，所以我希望原材料的制造商或供應商不提供他們的數據表的HSP？

van Loon：不，目前，他們中的大部分都沒有。但我希望這會很快改變！我們VLCI是一家研發服務公司，其中包括為涂料行業確定和實施這些參數，以及個人護理，家用或聚合物行業。我們為原材料供應商這樣做，因此他們更了解自己的產品，也了解配方設計師，因此他們可以找到匹配的成分，以改善其配方的穩定性。

因此，您可以預測配方的穩定性，但是您沒有對最終產品的性質進行任何預測？

van Loon：是的，穩定性，還有功效，因此在很多方面屬性。例如，如果您使用防腐顏料配制而未選擇最佳分散劑，則涂層最大性能不會起作用。因此，通過HSP匹配成分可以提高性能，因為您可以更好地分散或解決您的成分。

除了HSP，您還使用所謂的HLD-NAC。這是什么？

van Loon：是的，它代表親水親脂性差異 - 凈平均曲率，用于例如乳液聚合。您可以表征單體，并根據單體的參數，您可以找到合適的表面活性劑來乳化它們并制造您的聚合物。基本上，它就像HSP一樣工作。您可以使用參數來計算特定乳液的正確成分。

您之前提到過，您需要測試大量樣品才能獲得一種成分的數據。你怎么處理這個？

van Loon：這是高通量設備的用武之地。為了實際確定參數，每種成分需要大約40個，有時50個不同的樣品。因此，如您所知，市場上有成千上萬甚至數十萬種成分。要獲得所有這些參數，您需要高吞吐量。即使在一種涂料配方中，您也有大約10種不同的成分，這意味著您必須為這一種情況創建數百個樣品。但是一旦你擁有一種成分的HSP，你就不必再這樣做了。

我想你現在有一個關于這些值的相當大的數據庫？

van Loon：有一個數據庫，尤其是HSP，但我們會為客戶進行所有測量。這意味著我們所做的大多數工作都是保密的。有時我們的客戶會公布價值觀，但這是他們的決定，而不是我們的決定。   

有時我們會為自己工作，然后我們可以在我們的網站上發布一些內容。但是，有一個數據庫可用于HSP的計算值。這是我們與SpecialChem和Steven Abbott教授共同開展的一項計劃。我們在SpecialChem網站上創建了一個成分選擇器，其中包含大約數萬個計算的HSP值。這些并不像實際確定的HSP那么好，但它們可以作為指導，并可以教人們他們可以做些什么。

使用這些數據有多復雜？你需要特殊技能嗎？

van Loon：有點復雜但可行。大多數情況下，這只是一種不同的心態，需要一點時間。但是一旦你了解它是如何工作的，配方設計師就可以開始使用它了。此外，我們提供培訓并教人們如何使用它。

通過HSP，配方設計師可以擺脫試錯法。許多配方設計師仍然將成分混合在一起，看看會發生什么，然后進一步計劃。在某些情況下，它們包括限制試錯難度的實驗設計方法。但是，它仍然只是在黑暗中拍攝。

這與預測科學有很大的不同。一旦您擁有HSP，您就可以預測匹配成分并限制開發配方所需的樣品數量。這是一個努力的開始，但隨后的樂趣開始了！

高通量實驗室可能非常昂貴。這是小公司能買得起的東西嗎？

van Loon：你可以讓它像你想要的那樣瘋狂，它可以帶來數百萬歐元的投資。但是，如果預算較少，比方說，100,000歐元，您仍然可以獲得更小的高通量，可以準備樣品。但在大多數情況下，對于規模較小的公司來說，外包給像我們這樣的服務公司更有意義，因此您只需在需要時使用它。因為對他們來說，可能是經過一周或一個月的HT篩選后你會有大量的數據可供使用，從那時起HT就會長期無用但是，我們也為大公司工作，因為他們想在項目基礎上購買資源。