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溶劑在涂料中的作用往往不為人們重視,認(rèn)為它是揮發(fā)分,最后總是揮發(fā)掉而不存留在涂料膜中,所以對(duì)涂料膜質(zhì)量影響不大。實(shí)際上,各種溶劑的溶解力,揮發(fā)速率等因素將極大地影響油涂料生產(chǎn),貯存,施工及涂料膜光澤,附著力,表面狀態(tài)等多方面性能。
溶劑在涂料中的作用往往不為人們重視,認(rèn)為它是揮發(fā)分,最后總是揮發(fā)掉而不存留在涂料膜中,所以對(duì)涂料膜質(zhì)量影響不大。實(shí)際上,各種溶劑的溶解力,揮發(fā)速率等因素將極大地影響油涂料生產(chǎn),貯存,施工及涂料膜光澤,附著力,表面狀態(tài)等多方面性能。
在常規(guī)液態(tài)涂料中溶劑約占30-50%體積份。溶劑在涂料中的主要作用:
1、溶解,分散涂料中樹(shù)脂,并調(diào)節(jié)其粘度和流變性,使其易于涂裝；
2、增加涂料貯存穩(wěn)定性；
3、改善涂膜外觀,如光澤,豐滿度等；
4、增加涂料對(duì)被涂基材的潤(rùn)濕性,提高附著力；
5、組成合理的揮發(fā)速率賦予涂料最佳的流動(dòng)性和流平性；
不同樹(shù)脂系列只能溶于不同活性溶劑中，在同一油涂料配方中，常常采用多種樹(shù)脂,所以多種活性溶劑配合可達(dá)較佳效果。
配方原則:在各活性溶劑間取得性能最穩(wěn)定和最佳平衡,同時(shí)盡可能多地加入填充溶劑優(yōu)化成本和調(diào)節(jié)施工粘度。
盡管為滿足日益苛刻的環(huán)保要求，低VOC的乳膠涂料，水性涂料，UV光固化涂料及粉體涂料得到了迅速地發(fā)展，但溶劑型涂料以其性能和施工優(yōu)勢(shì)仍在涂料領(lǐng)域中占有相當(dāng)重要的地位。為了更合理地使用各類(lèi)溶劑, 以達(dá)到成本-性能間平衡, 建議各涂料廠對(duì)以下幾點(diǎn)引起足夠重視:
一、合理采用配方原則
溶劑對(duì)樹(shù)脂的溶解力,可以從溶成一定濃度溶液的溶解速度,粘度以及真溶劑對(duì)填充溶劑的容忍度(稀釋比值)等方面來(lái)表示。
A、 “相似相溶”原則
“相似相溶”原則是判斷溶劑對(duì)物質(zhì)溶解力大小的經(jīng)典理論。 即溶解度參數(shù)相似者相溶。
聚合物的溶解過(guò)程一般是從體積較小的溶劑分子慢慢地滲入到聚合物鏈間開(kāi)始，而聚合物分子溶入溶劑的速率較慢，因此聚合物的溶解首先表現(xiàn)為體積不斷膨脹，即溶脹過(guò)程。當(dāng)然, 涂料中聚合物的溶解是一相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程, 因?yàn)橥苛现衅渌M份如填料, 顏料及助劑均會(huì)影響聚合物的溶解程度。在選擇主活性溶劑時(shí)，我們應(yīng)盡量考慮聚合物的溶解度參數(shù)與溶劑的溶解度參數(shù)差小于3, 且氫鍵力強(qiáng)度又相近的溶劑。
B、 充分研究溶劑的揮發(fā)性能
在涂料成膜過(guò)程中, 溶劑從涂膜中不斷地?fù)]發(fā)出去。 溶劑的揮發(fā)性能對(duì)涂料的最終性能影響很大，不合適的揮發(fā)速率將導(dǎo)致涂膜的缺陷，如流掛，針孔，縮孔和縮邊等。
溫度是影響溶劑揮發(fā)速率的重要因素，隨著溫度升高，溶劑揮發(fā)速率加快。這也是夏天多選用揮發(fā)速率較慢的溶劑的原因，如熱天涂料廠一般會(huì)用二甲苯替代部分甲苯。
同一種類(lèi)型溶劑的沸點(diǎn)與其相對(duì)揮發(fā)速率有對(duì)應(yīng)關(guān)系；但不同類(lèi)型溶劑的沸點(diǎn)與其相對(duì)揮發(fā)速率無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系。如乙醇的沸點(diǎn)（79℃）比苯的沸點(diǎn)（80℃）稍低，但乙醇的相對(duì)揮發(fā)速率（1.6）卻遠(yuǎn)低于苯的相對(duì)揮發(fā)速率（6.3）；同樣正丁醇的沸點(diǎn)（117℃）比醋酸丁酯的沸點(diǎn)（127℃）稍低，但正丁醇的相對(duì)揮發(fā)速率（0.4）卻遠(yuǎn)低于醋酸丁酯的相對(duì)揮發(fā)速率（1.0）。這與醇類(lèi)溶劑含強(qiáng)氫鍵不無(wú)關(guān)系。
被涂表面的空氣流動(dòng)情況也是影響溶劑揮發(fā)速率的另一個(gè)重要因素。對(duì)特定的施工條件，涂料中的溶劑必須加以選擇。如用空氣噴涂時(shí)，溶劑揮發(fā)明顯要快過(guò)用無(wú)空氣噴涂。在實(shí)際使用中，很少用單一溶劑來(lái)制備涂料。為了更好地控制溶劑的揮發(fā)速率，改善溶解能力并在成本上取得平衡，多采用混合溶劑體系。當(dāng)采用混合溶劑體系時(shí)，不同溶劑蒸發(fā)到大氣中的相對(duì)比例并不與原始溶劑組成相同，隨著溶劑的不斷揮發(fā)，留下來(lái)的溶劑組成在不斷變化。這一變化對(duì)涂料的性能影響很大，如聚合物的高溶解能力組分（活性溶劑）相對(duì)稀釋劑而言如揮發(fā)太快可能導(dǎo)致溶劑的最終溶解能力不足，使一些涂膜病態(tài)如收縮，針孔，發(fā)白等現(xiàn)象發(fā)生。
C、 溶劑的粘度
溶劑對(duì)聚合物的溶解能力和溶劑自身的粘度對(duì)涂料最終粘度影響很大。 一般而言, 溶劑對(duì)樹(shù)脂的溶解力越強(qiáng), 所形成的樹(shù)脂溶液粘度越低。
在涂料體系中, 填充溶劑的粘度比活性溶劑要高。 因?yàn)樵诨钚匀軇┲? 樹(shù)脂分子在溶液中可以充分伸展, 雖然分子間纏繞較多, 但分子鏈柔順性較好; 而在填充溶劑中, 高分子鏈柔順性較差, 不易于解纏結(jié), 表現(xiàn)為粘度明顯增加。 另外, 涂料用樹(shù)脂多是極性的, 含有能形成氫鍵的基團(tuán)如羥基或氨基等。 這些基團(tuán)的存在使得樹(shù)脂分子之間傾向于相互締合, 增加了溶液的粘度。 為減少這種傾向, 加入氫鍵接受型溶劑如酮, 醚和醇類(lèi)可以有效地降低體系粘度。 加入顏料和填料也會(huì)在相當(dāng)程度上增加涂料的粘度。
在配制涂料時(shí), 為了使粘度滿足產(chǎn)品施工要求, 應(yīng)綜合考慮溶劑粘度和溶解力, 以達(dá)到最佳平衡。
二、合理選擇主活性溶劑和填充溶劑
并不是所有溶劑都可溶解聚合物:
我們將對(duì)聚合物具備溶解能力的有機(jī)溶劑稱(chēng)為活性溶劑(中等和強(qiáng)氫鍵溶劑)，對(duì)聚合物不具備或僅有微弱溶解能力的有機(jī)溶劑我們稱(chēng)為 填充溶劑。
活性溶劑特點(diǎn)：多數(shù)帶極性基團(tuán)，普遍價(jià)格較高。主要有下列幾大類(lèi)：
1．酮類(lèi)：丙酮、丁酮、甲戊酮、甲基異丁基酮及環(huán)己酮等。
2．酯類(lèi)：醋酸乙酯、醋酸丁酯及醋酸異丙酯等
3．醇類(lèi)：乙醇、正丁醇、異丙醇等
4．帶多于兩個(gè)官能團(tuán)的溶劑：乙二醇丁醚(BCs) 及丙二醇甲醚醋酸酯（PMA）等。
醇，酮，酯和醇醚這四類(lèi)活性溶劑也常被統(tǒng)稱(chēng)為含氧溶劑。所謂含氧溶劑就是分子中含有氧原子的溶劑。它們能提供范圍很寬的溶解力和揮發(fā)性,很多樹(shù)脂不能溶于烴類(lèi)溶劑中,但能溶于含氧溶劑。
醇類(lèi)溶劑: 由于醇帶有羥基, 具高極性和強(qiáng)氫鍵作用。 非極性烴鏈和羥基之間的關(guān)系決定了醇的溶解力。 低級(jí)醇對(duì)強(qiáng)極性樹(shù)脂如醇酸樹(shù)脂, 脲醛樹(shù)脂, 硝化棉等有很強(qiáng)的溶解力。 醇對(duì)極性強(qiáng)的樹(shù)脂的溶解力隨著烴鏈長(zhǎng)度的增加而下降, 所以高級(jí)醇不是像硝化棉等極性樹(shù)脂的溶劑, 但高級(jí)醇溶解性能溫和, 非常適宜用作面涂料的溶劑, 因?yàn)樗粫?huì)軟化底涂料而發(fā)生咬底現(xiàn)象。 特別在塑料用涂料中, 醇類(lèi)溶劑僅會(huì)對(duì)塑料表面溶脹, 而不會(huì)軟化塑料。 生產(chǎn)船舶涂料和重防腐涂料的企業(yè)多采用溶解能強(qiáng), 相對(duì)揮發(fā)速率較低(0。44--強(qiáng)氫鍵作用) 的正丁醇作為主活性溶劑;酯類(lèi)溶劑目前主要被用于硝基涂料中, 如在硝基木器涂料中，醋酸正丁酯被大量使用作為活性溶劑。
其實(shí)從特性上看, 酯類(lèi)溶劑可被用于更多類(lèi)型的涂料中, 如作為丙烯酸樹(shù)脂型(尤其是羥基丙烯酸型)塑膠涂料的主活性溶劑更多地選用酯類(lèi)（醋酸乙酯，醋酸正丁酯）了。 酯類(lèi)溶劑的極性比醇類(lèi)低, 但對(duì)極性樹(shù)脂有非常好的溶解力。 隨著酯中醇和酸基基團(tuán)中碳鏈的增長(zhǎng), 其對(duì)極性樹(shù)脂的溶解力會(huì)下降, 但對(duì)低極性樹(shù)脂的溶解力反而會(huì)增強(qiáng)。 例如醋酸正丁酯: 對(duì)硝化棉, 丙烯酸樹(shù)脂和醇酸樹(shù)脂等有良好的溶解力, 它屬于中等揮發(fā)速度溶劑, 其揮發(fā)度高到足以從涂膜中迅速揮發(fā), 低到能阻止縮孔, 泛白和無(wú)序流動(dòng)。 在配方中, 醋酸正丁酯常同芳烴溶劑一道使用, 由于它具有較低粘度, 特別適用于高固含量涂料, 它也是聚氨酯涂料中使用最廣的溶劑;酮類(lèi)溶劑化學(xué)穩(wěn)定性好, 由于羰基的存在, 酮為氫鍵受體溶劑, 具備優(yōu)異的溶解力。 例如最常用的丁酮: 相對(duì)揮發(fā)速率稍低于丙酮, 是木器涂料(硝基及聚氨酯), 丙烯酸樹(shù)脂涂料和乙烯樹(shù)脂涂料常用的溶劑。由于揮發(fā)速率過(guò)快, 丙酮和丁酮極少用于船舶涂料和重防腐涂料中。選擇二丙酮醇作為主活性溶劑能在充分溶解樹(shù)脂基礎(chǔ)上使涂膜具有良好的流平性。
在油涂料制造中,除活性溶劑外還適當(dāng)?shù)負(fù)接靡恍┨畛淙軇�。填充溶劑特點(diǎn)：
多數(shù)為非極性烷烴及芳烴溶劑(弱氫鍵)。主要有烷烴溶劑：如脫芳烴D-系列,120#溶劑油及200#溶劑油等; 和芳烴溶劑: 如甲苯、二甲苯、混合芳烴S-100,S-150及S-200等。 烷烴溶劑與眾多活性溶劑混溶性欠佳。
聚合物一般不溶于填充溶劑中,填充溶劑主要被用于降低成本,調(diào)節(jié)油涂料粘度便于施工。
如船舶涂料和重防腐涂料中二甲苯及混合芳烴S-100作為填充溶劑可與正丁醇充分互溶并有效降低成本；當(dāng)然，甲苯和二甲苯仍是主要填充溶劑，輔之以混合芳烴S-100及S-150調(diào)節(jié)粘度和揮發(fā)速度；而在以聚酯樹(shù)脂為基材的卷材涂料中，擁有良好綜合溶解性能的乙二醇丁醚一直被用作主活性溶劑，由于毒性等原因，現(xiàn)正部分被二丙酮醇等替代，這類(lèi)涂料一般選用混合芳烴S-100及S-150作為填充溶劑。
作為填充溶劑，我們不能忽略脂肪烴溶劑，其代表溶劑為200#溶劑油，它們基本上為化學(xué)惰性，它們被用于醇酸樹(shù)脂涂料中既可有效地填充降低成本，還對(duì)醇酸樹(shù)脂具備一定溶解力。200#溶劑油被廣泛用于以醇酸樹(shù)脂為基材的木器涂料中。為了使成品油涂料具備較輕氣味，有些廠家采取加氫方式去掉部分不飽和烴，在國(guó)內(nèi)，加氫200#又稱(chēng)3#溶劑油。
2．越來(lái)越多地采用復(fù)合溶劑--助溶劑
針對(duì)特定的應(yīng)用要求，不同涂料須具備不同性能，如汽車(chē)涂料、木器涂料等。導(dǎo)致不同油涂料體系采用不同的高分子聚合物（樹(shù)脂）。如醇酸樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)酯和聚氨酯樹(shù)脂等。即使是醇酸樹(shù)脂，也可分為椰子油改性、亞麻油改性及苯乙烯改性等等。新開(kāi)發(fā)的特種樹(shù)脂往往帶有不止一個(gè)特性基團(tuán), 如聚氨酯改性丙烯酸樹(shù)脂等; 越來(lái)越多的涂料廠為尋求最佳性能平衡，在配方中采用不同樹(shù)酯配合使用的方式開(kāi)發(fā)新性能涂料。 單靠1-2種主活性溶劑不能在配方中有效溶解樹(shù)酯。這也是涂料制造中需眾多溶劑的主要原因。
如船舶涂料和重防腐涂料會(huì)采用一些丙二醇甲醚和異丙醇等作為助溶劑；
在硝基木器涂料中，丙二醇甲醚醋酸酯，酮類(lèi)（丁酮，甲基異丁基酮）和一些醇（正，異丁醇，異丙醇）被更多地作為助溶劑在硝基涂料中,我們常加醇類(lèi)作為助溶劑或潛溶劑：醇類(lèi)不能單獨(dú)溶解含氮量為11.7%--12.2%的硝化棉,但它們具有潛在的溶解能力。在與酯,酮等活性溶劑于一定比例范圍內(nèi)配合時(shí), “混合溶劑”具有同樣甚至更大的溶解力。如一份醋酸乙酯的甲苯稀釋值為3.4,而半份醋酸乙酯加半份乙醇的稀釋比值同樣為3.4。醋酸丁酯的甲苯稀釋值為2.7,而半份醋酸丁酯加半份乙醇的稀釋比值高達(dá)為2.95，多數(shù)情況下乙醇價(jià)格遠(yuǎn)低于醋酸丁酯。加入少量正丁醇到醇酸樹(shù)脂涂料中可顯著降低粘度; 在涂料中加入少量異丁醇可有效的阻止涂料膜泛白, 也可提高流動(dòng)性和光澤。
甲基異丁基酮(MIBK)作為中沸點(diǎn)溶劑，可賦予硝基涂料良好的流動(dòng)性和光澤度, 并能有效地降低醇酸樹(shù)脂涂料粘度,它的加入將能提高填充溶劑的加入量； 此外, MIBK與醇和芳烴溶劑配合可更有效地溶解環(huán)氧樹(shù)脂。
助溶劑品種及用量選擇適當(dāng)時(shí),不但質(zhì)量好,還可大大降低成本；在以聚酯樹(shù)脂為基材的卷材涂料中，助溶劑多選擇某些酯類(lèi)（醋酸正丁酯）及醇類(lèi)（丁醇）和某些酮類(lèi)（丁酮）；作為丙烯酸樹(shù)脂型塑膠涂料的助溶劑以醇類(lèi)（丁醇，異丙醇，正丙醇）和某些醇醚類(lèi)（乙二醇丁醚, 丙二醇甲醚），同樣由于毒性等原因，現(xiàn)乙二醇丁醚正部分被二丙酮醇等替代。
3.更多地考慮活性溶劑與填充溶劑的配比平衡
僅用活性溶劑將導(dǎo)致成本太高,且由于 “太充分”溶解樹(shù)脂而使油涂料粘度 “太低”;但摻用填充溶劑時(shí),除了適當(dāng)選擇品種外,還要控制其用量,以保證混合溶劑有相當(dāng)?shù)娜芙饬Α?/div>
2．對(duì)溶劑本身的品質(zhì)要求認(rèn)識(shí)不足
3．不十分清楚涂料本身對(duì)溶劑品質(zhì)的要求
4. 注意某些溶劑的保質(zhì)期
5．涂料廠 “無(wú)力”控制所購(gòu)買(mǎi)溶劑的品質(zhì)
稀釋比值----一份活性溶劑可以容忍填充溶劑的最高份數(shù)。超過(guò)此值,溶解力將完全喪失。擬訂配方時(shí),必須充分考慮施工環(huán)境溫度, 體系中填料, 顏料及助劑對(duì)溶劑溶解力的影響,保留多余活性溶劑以保證溶解力。溫度升高,稀釋比值也會(huì)降低。這也是硝基涂料在熱天要多用活性溶劑的一個(gè)原因。
以硝基涂料為例:
在填充溶劑中,芳烴類(lèi)比石油溶劑的稀釋比值要高得多。
如對(duì)應(yīng)醋酸乙酯: 稀釋比值分別為: 甲苯—3.4; 石油溶劑---1.0。
在以酮為活性溶劑時(shí)尤為明顯:同樣對(duì)應(yīng)丙酮: 稀釋比值分別為: 甲苯—4.5; 石油溶劑---0.7。
所以在硝基涂料中,都以甲苯或二甲苯等芳烴作為填充溶劑,而很少采用脂肪烴作為填充溶劑。當(dāng)然, 加入少量正丁醇可顯著增加硝基涂料用填充溶劑的量。
關(guān)鍵--“再配方”概念: 就是維持實(shí)際用之有效的混合溶劑配方的原有性能(溶解力和揮發(fā)率)不變,而用市場(chǎng)價(jià)格較低,供應(yīng)充沛的溶劑替代---降低成本。
三．我們涂料工業(yè)用溶劑目前存在的問(wèn)題
1．對(duì)溶劑本身的性能差異認(rèn)識(shí)不足
同一種溶劑也有不同的品質(zhì)規(guī)格，導(dǎo)致其被用于涂料中表現(xiàn)出的性能差異大：如混合二甲苯有溶劑型及混合異構(gòu)級(jí)，前者乙基苯含量達(dá)50%以上，溶劑型二甲苯溶解力不如混合異構(gòu)級(jí)，不能用于對(duì)品質(zhì)要求高的塑膠涂料和汽車(chē)涂料等；又如混合芳烴S-100：可分別來(lái)自裂解C-9和重整C-9。裂解C-9中烯烴雖由加氫飽和，但芳烴總含量不夠，表現(xiàn)為初餾點(diǎn)下移，且溶解力不夠，將他們用于船舶涂料和防腐涂料問(wèn)題不大，但用于對(duì)揮發(fā)速度有要求的木器涂料及對(duì)溶解力也有要求的樹(shù)脂制造時(shí)一定會(huì)影響品質(zhì)。樹(shù)脂廠通常會(huì)用測(cè)苯胺點(diǎn)或混合苯胺點(diǎn)來(lái)驗(yàn)收混合芳烴S-100, 苯胺點(diǎn)或混合苯胺點(diǎn)越低,溶劑的溶解能力愈強(qiáng),芳烴的含量也愈高。
2．對(duì)溶劑本身的品質(zhì)要求認(rèn)識(shí)不足
某些廠為了追求價(jià)格優(yōu)勢(shì)，不惜在配方中采用低品質(zhì)的溶劑，如在該用混合異構(gòu)級(jí)二甲苯的配方中采用高乙苯含量的溶劑二甲苯，甚至大量用非標(biāo)低芳烴含量二甲苯；不少?gòu)S仍使用價(jià)廉但國(guó)際上禁用的CAC。
3．不十分清楚涂料本身對(duì)溶劑品質(zhì)的要求
不同涂料由于采用的樹(shù)脂不同，對(duì)同一種溶劑的要求也不同�；旌戏紵NS-100在硝基木器涂料中主要作用為調(diào)節(jié)揮發(fā)速度，太寬的餾程和低的初餾點(diǎn)不能很好地起作用；混合芳烴S-100在船舶涂料和防腐涂料中不十分要求其調(diào)節(jié)揮發(fā)速度，主要作用是降成本和調(diào)節(jié)施工粘度，適當(dāng)寬的餾程對(duì)使用影響不大。
4. 注意某些溶劑的保質(zhì)期
一些活性溶劑存在保質(zhì)期如二丙酮醇, 原則上過(guò)了保質(zhì)期不應(yīng)再被使用, 因?yàn)槠鋬?nèi)部活性基團(tuán)己產(chǎn)生了變化; 作為固化劑稀釋劑的醋酸丁酯要求含水量低, 醋酸丁酯貯存過(guò)長(zhǎng)且不當(dāng)或在運(yùn)輸過(guò)程中都有可能導(dǎo)致含水量增加; 丁酮同樣對(duì)水份敏感, 罐裝涂料對(duì)水份要求高,含水份超標(biāo)的丁酮會(huì)導(dǎo)致某些罐裝涂料 “變色”。
5．涂料廠 “無(wú)力”控制所購(gòu)買(mǎi)溶劑的品質(zhì)
這類(lèi)問(wèn)題在市場(chǎng)上普遍存在，尤其是散水供應(yīng)的溶劑。主要表現(xiàn)為：
a. 供應(yīng)商尤其是貿(mào)易商往往從不同渠道采購(gòu)?fù)黄贩N, 然后 “混罐”貯存。 由于不同生產(chǎn)商采用的工藝有別, 導(dǎo)致同一品種品質(zhì)有差異, “混罐”后溶劑品質(zhì)肯定受影響。 如混合溶劑級(jí)二甲苯，不同生產(chǎn)廠家其芳烴總含量有區(qū)別，“混罐”后其芳烴總含量有變，影響到其溶解力。
b. 由于不同生產(chǎn)商采用的工藝有別, 導(dǎo)致同一品種品質(zhì)有差異, 涂料配方須作相應(yīng)調(diào)整。 但供應(yīng)商尤其是貿(mào)易商在報(bào)價(jià)時(shí)往往申報(bào) “己經(jīng)過(guò)認(rèn)證”的廠家, 實(shí)際送貨是另一碼事。 如混合芳烴S-100: A廠為重整工藝, 餾程為160—180’C; 而B(niǎo)廠為裂解工藝，餾程為150—170’C。前者總芳烴含量高，對(duì)丙烯酸樹(shù)脂有一定溶解力。但供應(yīng)商并無(wú)A廠貨，而此用家用它生產(chǎn)木器涂料。為拿到訂單，供應(yīng)商往往謊報(bào)A廠貨，但送B廠貨。對(duì)有一定檢驗(yàn)?zāi)芰Φ拇髲S，結(jié)果往往是當(dāng)場(chǎng)退貨，但影響生產(chǎn)；對(duì)無(wú)檢測(cè)能力的用戶(hù)，會(huì)影響它們產(chǎn)品品質(zhì)。
c. 供應(yīng)商將品質(zhì)檢測(cè)報(bào)告當(dāng)兒戲。 各涂料廠應(yīng)對(duì)溶劑生產(chǎn)廠家的品質(zhì)檢測(cè)報(bào)告(COA) 引起足夠重視。 我們希望見(jiàn)到更多負(fù)責(zé)任的溶劑供應(yīng)商。 某些溶劑供應(yīng)商為應(yīng)付了事, 隨便找個(gè)品質(zhì)檢測(cè)報(bào)告(COA) 發(fā)來(lái),我們發(fā)現(xiàn)過(guò)1-2年前的品質(zhì)檢測(cè)報(bào)告(COA), 甚至與報(bào)價(jià)時(shí)申報(bào)的廠家嚴(yán)重不符。 品質(zhì)檢測(cè)報(bào)告(COA) 被用于溶劑品質(zhì)的考核, 萬(wàn)一涂料出現(xiàn)品質(zhì)問(wèn)題, 它們被用作品質(zhì)分析的重要證據(jù)。
d.供應(yīng)商做假: 在國(guó)標(biāo)二甲苯中摻入一定比例的低品質(zhì)粗二甲苯可達(dá)到 “降成本”目的; 偏三甲苯市場(chǎng)不好時(shí)摻入混合芳烴S-100中賣(mài)等。 這些做法極大地影響了下游客戶(hù)產(chǎn)品品質(zhì)。
e. 二次 “污染”: 應(yīng)下游用戶(hù)降低成本的要求,經(jīng)銷(xiāo)商多數(shù)采用回收桶裝送溶劑。 這些桶往往先裝過(guò)各類(lèi)樹(shù)脂等, 由于樹(shù)脂粘度高, 粗放式 “清洗”無(wú)法除掉它們--尤其是天氣冷時(shí), 裝入溶劑后即造成 “二次污染”。 如果上批所裝樹(shù)脂與你配方所用樹(shù)脂完全不同時(shí), 成品油涂料的性能會(huì)受很大影響, 這也是不少大廠堅(jiān)持用新桶的原因; 散水溶劑在運(yùn)輸周轉(zhuǎn)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生“二次污染”: 某北方大廠生產(chǎn)的丁酮品質(zhì)不錯(cuò), 但運(yùn)到華南后客戶(hù)往往抱怨含水量過(guò)高, 這與其在運(yùn)輸周轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生“二次污染”有關(guān)。 不少大廠仍堅(jiān)持 “進(jìn)廠檢測(cè)”是不無(wú)道理的。
四、在涂料中溶劑發(fā)展的方向
1．低毒甚至無(wú)毒化
如果大量吸入,所有溶劑都有毒!
美國(guó)國(guó)會(huì)在1990年列出了將要減少使用危害空氣污染物(HAP)清單。其中包括MIBK,BCs,芳烴,甲醇,乙二醇及乙二醇醚等。
苯屬中毒性溶劑,會(huì)導(dǎo)致造血系統(tǒng)的病害,不能用于涂料中, 中國(guó)及國(guó)際上多數(shù)國(guó)家對(duì)溶劑中苯含量都有嚴(yán)格的限制；乙二醇醚及其酯類(lèi)溶劑(尤其是CAC)屬高毒溶劑,應(yīng)禁止使用；某些溶劑對(duì)于涂料來(lái)說(shuō)仍必不可少:甲苯,二甲苯, 混合芳烴S-100,MIBK及乙二醇丁醚等。目前人們正積極尋找新的不在HAP清單上的溶劑。歐盟已立法在與人接觸的產(chǎn)品中對(duì)某些物質(zhì)設(shè)限，其中包含PAHs多環(huán)芳香烴�；旌戏紵NS-100及S-150肯定含PAHs--多環(huán)芳香烴。
2.高效溶劑的使用
多數(shù)廠家在選擇活性溶劑時(shí)一般圍繞著 “老三樣”轉(zhuǎn): 談到醇類(lèi)一般選正/異丁醇, 異丙醇; 談到酮類(lèi)均跑不掉丁酮, 丙酮; 考慮酯類(lèi)時(shí)首選丁, 乙酯。 其實(shí)有不少性能優(yōu)良的溶劑建議考慮: 如醇類(lèi)中的正丙醇; 將甲戊酮(2-庚酮) 用于硝基涂料中可有效地改善涂料膜延展性, 防潮性和光澤性; 三甲基環(huán)已酮在涂料中可用作氣干和烘干體系的流平劑, 可以減少氣泡和縮孔的生成, 提高流動(dòng)性和光澤;目前多數(shù)以聚酯樹(shù)脂為基材的卷材涂料制造商為改善涂料的流平性，都會(huì)加入具有較高的沸點(diǎn), 很低的吸濕性, 較慢的相對(duì)揮發(fā)速率(0。02) 和突出的溶解能力異氟爾酮; 而將二異丁基酮(DIBK) 用于以聚酯樹(shù)脂為基材的卷材涂料和罐裝涂料中可有效改進(jìn)涂料的涂膜性能;含有高碳醇醋酸酯的涂料可獲得較高的電阻率,由于電阻率影響涂料的霧化特性和靜電噴涂時(shí)的轉(zhuǎn)移效率,故希望將靜電噴涂時(shí)的涂料電阻率調(diào)整到0。6—1。0M歐,但這對(duì)于金屬閃光涂料等卻是一個(gè)難題,而使用具有接近烴類(lèi)溶劑電阻率的高碳醇的醋酸酯溶劑不僅可獲得高的電阻率,同時(shí)又可獲得烴類(lèi)溶劑難以提供的溶解能力。作為高碳醇醋酸酯之一的醋酸乙酯:與醇醚醋酸酯和高沸點(diǎn)酮類(lèi)溶劑相比,將它用于對(duì)潮氣敏感的各種氣干型涂料中,不僅由于其較慢的揮發(fā)速率而有效地減少涂膜 “發(fā)白”,同時(shí)由于其從涂膜中擴(kuò)散逸出的速度比前者快,故可同時(shí)得到較快的干燥速度：在正常溫度條件下:醋酸乙酯比乙二醇乙醚醋酸酯的干燥速度快15%--30%，這一特性使其在硝基涂料,雙組分聚氨酯涂料及揮發(fā)型丙烯酸樹(shù)脂涂料中應(yīng)用時(shí)顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
即使將這些溶劑作為助溶劑也可望起到協(xié)同作用, 大幅改進(jìn)涂料的施工和其他綜合性能。當(dāng)然, 我們應(yīng)充分考慮資源的可取得性和成本等因素。 以下對(duì)幾類(lèi)高效溶劑進(jìn)行重點(diǎn)介紹:
A、二丙酮醇
其分子中含一個(gè)酮基和一個(gè)羥基。 因此是許多樹(shù)脂如醇酸樹(shù)脂, 環(huán)氧樹(shù)脂, 聚醋酸乙烯樹(shù)脂和醋酸纖維素的良好溶劑。其沸點(diǎn)為166℃, 由于強(qiáng)氫鍵作用,相對(duì)揮發(fā)速率為0。15。 二丙酮醇僅應(yīng)用于乙烯基樹(shù)脂涂料不夠, 其他塑膠涂料甚至卷材涂料也可大量采用, 實(shí)際上, 二丙酮醇對(duì)纖維素醚, 丙烯酸樹(shù)脂, 苯氧樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂有非常強(qiáng)的溶解力。
醇醚類(lèi)溶劑是一種含氧溶劑, 主要是乙二醇和丙二醇的低碳醇醚。 組成中既有醚鍵, 又有羥基。 前者具有親油性, 可溶解憎水化合物, 后者具有親水性, 可溶解水溶性化合物。 醇醚類(lèi)溶劑在溶劑型涂料中與其他溶劑混合使用, 特點(diǎn)是在大多數(shù)溶劑揮發(fā)后仍能保持涂膜的流平性。
乙二醇醚類(lèi)溶劑由于毒性原因正被其他低毒溶劑所取代, 目前, 丙二醇醚類(lèi)溶劑在涂料中正被廣泛使用。
C、醚酯類(lèi)溶劑
醚酯類(lèi)溶劑是一種多官能團(tuán)的中, 高沸點(diǎn)含氧溶劑,。 分子中既含有醚鍵, 又含有酯鍵和烷基。 同一分子中的極性部分和非極性部分既相互制約排斥, 又各自起到其固有的作用。 它對(duì)多種樹(shù)脂的高溶解力, 對(duì)其他溶劑的高比例混溶性以及揮發(fā)速率較慢等綜合性能, 可使涂料在大多數(shù)溶劑揮發(fā)后,仍能保持良好的流動(dòng)性。 使涂膜均勻, 光澤和附著力得到相應(yīng)提高。 涂料用的醚酯溶劑主要是二醇醚的醚及烷氧基丙酸酯(如EEP: 3-乙氧基丙酸乙酯)。 目前應(yīng)用最廣泛的是丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)。
3、無(wú)苯化是發(fā)展趨勢(shì)
無(wú)苯化是發(fā)展趨勢(shì)!我們正在努力減少芳烴溶劑的用量! 減少甲苯、二甲苯及混合芳烴用量，一直是各油涂料廠家努力的方向。
候選溶劑要求
1、成本相近。 否則起不到填充溶劑降成本的作用。
2、不在HAP清單中且不含PAHs--多環(huán)芳香烴。
3、真正低毒!
4、相對(duì)揮發(fā)速率相近。
5、極性相近。
小編給大家推薦一些溶劑供大家參考
脫芳烴溶劑油有望用于替代甲苯、二甲苯及混合芳烴。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的脫芳烴溶劑油主要以烷烴、環(huán)烷烴為主。烷烴分為正構(gòu)和異構(gòu)兩類(lèi)，在常溫下其化學(xué)穩(wěn)定性比較好，密度小，黏溫性能好。 環(huán)烷烴的化學(xué)穩(wěn)定性良好，與烷烴近似，凝點(diǎn)低，潤(rùn)滑性好，無(wú)毒�；旌贤闊N又稱(chēng)D系列脫芳烴溶劑油, 它們不含多環(huán)芳香烴,芳烴含量被控制在100-150ppm范圍。對(duì)人基本無(wú)毒,性能穩(wěn)定。 但基本上由環(huán)烷烴和烷烴組成,無(wú)極性,與眾多帶極性基團(tuán)的樹(shù)脂混溶性差,對(duì)眾多帶極性基團(tuán)的樹(shù)脂基本無(wú)溶解力。 直接在配方中用D系列脫芳烴溶劑油替代甲苯,二甲苯和三甲苯被證明難度大! 開(kāi)發(fā)與之配套的助溶劑有望提高其混溶性。 隨著混溶性改進(jìn)，烷烴溶劑以其低毒性及相對(duì)穩(wěn)定的成本會(huì)被更廣泛使用。
碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，DMC) 常溫時(shí)是一種無(wú)色透明、略有氣味、微甜的液體，熔點(diǎn)4 ℃，沸點(diǎn)90。1 ℃，密度1。069 g/cm3,難溶于水，但可以與醇、醚、酮等幾乎所有的有機(jī)溶劑混溶。DMC毒性很低，在1992年就被歐洲列為無(wú)毒產(chǎn)品，是一種符合現(xiàn)代"清潔工藝"要求的環(huán)保型溶劑,近年來(lái)引起了廣泛的重視。 由于其分子結(jié)構(gòu)中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基,作為溶劑，DMC可望部分替代甲苯、二甲苯等用于涂料中。 目前DMC市場(chǎng)售價(jià)與甲苯, 二甲苯處于相當(dāng)范圍。 在涂料中的應(yīng)用有望快速增長(zhǎng)。 當(dāng)然, 由于高活性, 碳酸二甲酯的貯存穩(wěn)定性一直困繞著經(jīng)銷(xiāo)商。
高效,低毒性及高性?xún)r(jià)比將是涂料溶劑發(fā)展的方向。溶劑在涂料中的應(yīng)用是非常復(fù)雜的, 它受涂料體系中樹(shù)脂,填料, 顏料, 助劑及施工要求影響。 要充分了解各類(lèi)溶劑在涂料中所起的作用不是一件容易的事。 讓我們共同努力, 不斷尋求最佳性?xún)r(jià)比平衡, 不斷尋找更好的高效, 低毒溶劑。
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