涂料中的气味和VOC(罗门哈斯)

乳胶漆中的气味与VOC内墙乳胶漆中的气味重要性现今建筑涂料市场的一个重要的趋势是对降低内墙涂料气味的越来越多的关注，消费者对低气味涂料的需求日趋明显。建筑涂料行业尚未建立气味的检测标准，造成市场上低气味或无气味涂料的性能指标各不相同。对涂料气味的认识当被问及内墙建筑涂料施工上墙后闻起来如何，人们总是习惯性地打开漆罐，嗅一嗅味道。尽管看似自然合理，但实际上这个方法是不正确的。罗门哈斯科学家最近的研究表明，事实上，不可能从涂料的罐内气味来判断其上墙后的气味。与通常认识正相反，涂料的罐内气味和其在基材上的气味反映的是两个完全不同的现象。对涂料气味的认识涂料气味的测试方法罐内气味强度相对法绝对法气味持续性实际条件测试实验室规模测试ASTMD4339-95每个试验由5-10人的测试小组进行样品用1-10评级，数字越大表示气味越强烈测试人员先闻7级气味强度的参照样，然后检测待测样品，并根据参照样给出气味强度等级。罐内气味强度–相对法ASTME544-75/88以正丁醇的ppm值作为基准，测试样品的气味强度每组样品测试由13人的测试小组进行在1L罐中加入200ml的涂料，封闭罐口1小时后，开始测试罐内气味强度–绝对法在5个3mx3.3mx2.4m的房间中涂装定量涂料，其中一个房间，涂装市售的无溶剂，低气味涂料作为参照。测试小组由5–10人组成。在涂装后的不同时间，测试小组对每个房间进行测试。和罐内气味试验一样，评测等级为1-10。测试人员先检测此参照房间的气味，确定为等级7。然后进入其它任意房间，给出相应的评级。气味持续性–实际条件用250微米的涂布器在6.35cmX14.22cm的封底试片上制膜将试片置于1L开口玻璃罐中，在不同时间封闭罐口，10分钟后打开测试气味根据ASTME544-75/88规定的方法得出气味强度（参照罐内气味强度–绝对法）气味持续性–实验室条件实验由罗门哈斯的科学家进行人员未接受过专业的气味测试培训采用相对法测试罐内气味强度在实际条件下测试气味持续性共5个涂料样品：2个市售产品，包括1个低气味醋丙涂料和1个传统涂料3个实验室制备的低气味涂料样品，分别基于1种醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液和2种醋丙乳液气味实验1气味实验1012345678910市售的无溶剂低气味涂料罐内气味施工后5小时气味醋丙乳液1＃醋丙乳液2＃醋酸乙烯乙烯共聚物市售含Texanol涂料相对强度0123456789100.513524市售的无溶剂低气味涂料醋丙乳液1＃醋丙乳液2＃醋酸乙烯－乙烯共聚物市售含Texanol涂料相对强度干燥时间，小时气味实验1由美国明尼苏达州St.Croix感觉实验室测试10个涂料样品采用ASTME544-75/88测试方法测试人员经过专业培训实验结果表明：涂料的罐内气味和涂装后的气味持续性之间没有必然联系，与罗门哈斯的观点一致气味实验2储藏过程中，罐内顶部空间充满各种从涂料中挥发出来的化学物质，包括少量残余单体，乳液合成的副产品以及氨水等。虽然这些物质产生的气味起初可能很强，但其浓度事实上非常低。因此，当罐子一打开后，这些物质迅速扩散至空气中，作为结果，他们所造成的气味也很快减弱。罐内气味的成因在传统乳胶漆中，强烈而持久的气味往往来自于挥发较慢的成膜助剂，其它溶剂以及增塑剂。这些物质可能对罐内气味影响不大，因为它们挥发量较小。尤其是成膜助剂，必须留在漆膜中足够长的时间以确保充分的成膜。气味持续性的成因罐内气味与涂装后气味的无必然联系性要求涂料生产商通过不同的配方技巧应对不同类型的气味。罐内气味相对短暂且无长期效应，集中精力在气味持久性可能会更为重要。在推广低气味涂料时，不能只着眼于罐内气味，良好的气味持久性才能真正满足用户的需要。结论VOCVOC的含义VOC是挥发性有机物（VolatileOrganicCompounds）的英文缩写，包括碳氢化合物、有机卤化物、有机硫化物、羰基化合物、有机酸和过氧化物等。VOC的定义挥发性有机物常温常压下任何挥发的有机液体和/或固体国际标准ISO4618/1-1998GB18582-2001(室内装修材料内墙涂料中有害物质限量)HBC12-2002(环境标志产品认证技术要求水性涂料)沸点≤250C化学物质德国DIN55649-2000挥发和参加大气光化学反应有机物美国ASTMD3960-98EPA美国联邦环保署VOC的影响参与光化学反应，形成光化学烟雾部分挥发到大气中的卤代烃能破坏臭氧层，导致高能紫外线过量刺激眼睛、鼻等粘膜导致人体器官不适基因毒性和致癌性VOC的控制指标标准和条例水性内墙涂料VOC控制指标GB18582-2001国家强制性标准200g/L(不扣水）HBC12-2002环境标志产品技术要求100g/L(内墙，扣水）美国建筑涂料和工业维护涂料管制条例250g/L(扣水）RAL-UZ102-2000德国蓝天使环境标志1.05g/LVOC的计算公式标准计算公式备注GB18582-2001国家强制性标准VOC=(V-VH2O)×ρ×103不扣水HBC12-2002环境标志产品技术要求TVOC=(V-VH2O)×ρ×103/[1-VH2O（ρ/ρH2O)]扣水ASTMD3960-98VOC=(V-VH2O-Vex)×ρ×103/[1-VH2O（ρ/ρH2O-Vex（ρ/ρex)]扣水、豁免溶剂GB18582-2001国家强制性标准总挥发物含量(V)的测定：105±2C，3hr水分含量(VH2O)的测定:气相色谱法/卡尔费休法涂料密度(ρ)测定:GB/T6750-86HBC12-2002环境标志产品技术要求总挥发物含量(V)的测定：110±5C，1hr水分含量(VH2O)的测定:气相色谱法涂料密度(ρ)测定:GB/T6750-86ASTMD3960-98总挥发物含量(V)的测定：110±5C，1hr水分含量(VH2O)的测定:气相色谱法/卡尔费休法涂料密度(ρ)测定豁免溶剂(Vex)的测定VOC的测定方法美国控制VOC发展趋势g/L(扣水）涂料1999年生效的建筑涂料和工业维护涂料管制条例1113法规2008年7月1日平光建筑涂料25050非平光建筑涂料38050工业维护涂料450100中国控制VOC发展趋势g/L涂料HJBZ4-1999环境标志产品技术要求水性涂料HBC12-2002环境标志产品技术要求不扣水计算扣水计算扣水内墙涂料250625100外墙涂料250625200水性木器漆、防腐涂料、防水涂料等250625250*计算扣水VOC时，设涂料含水量为40%，涂料密度为1.5g/mlVOC的发展趋势标准指标配方要求每1kg涂料GB18582-2001国家强制性标准200g/L不扣水约138gHBC12-2002环境标志产品技术要求100g/L扣水约25gVOC标准限量——配方中VOC含量*假设涂料的体积固含量为35-40%,密度为1.4-1.5g/mlVOC主要来源及降低涂料配方中VOC建议VOC主要来源降低VOC建议乳液建议采用低温自成膜、残余单体含量低、无预加成膜助剂或增塑剂的乳液（如PRIMALTMSF-016）溶剂成膜助剂防冻剂采用成膜温度较低乳液通过不同Tg乳液复配，降低成膜助剂用量优化成膜助剂选择。如采用高效率Velate368等.降低体系防冻剂需求，添加适量的表面活性剂，及调整合理的pH范围等途径改善乳液低温稳定性。助剂防腐杀菌剂消泡剂增稠剂建议选择高效不含甲醛品种(如：KATHONETMLXE)选用非矿物油类品种选用不含溶剂型品种pH调节剂使用NaHCO3、KOH取代挥发性氨水或AMP-95传统乳液MFFT较低时低温易成膜，温度升高时漆膜会回粘造成易沾污，强度下降零/低VOC涂料用乳液自交联型丙烯酸乳液核壳乳液：软壳硬核乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液常规乳液中加入功能性单体采用部分亲水单体及特殊合成工艺所得乳液低VOC涂料用乳液种类内墙环保涂料用乳液PRIMALTMSF-016低VOC涂料配方实例PRIMALTMSF-016环保特性MFFT=1C,不需成膜助剂或溶剂帮助成膜不含氨水不含甲醛不含APEO（烷芳基苯酚醚）低味（KOH中和）PRIMALTMSF-016特点环保，低味优良的耐擦洗能力(相对于同类乳液）涂膜易清洗（相对于同类环保型乳液）优良室温弹性能用于平光到丝光环保涂料配方PRIMAL™SF-016丙烯酸乳液适用于环保、低味的内墙涂料配方。能广泛用于医院、儿童房等场合与其他环保性乳液相比，PRIMAL™SF-016具有杰出的颜填料包缚能力，在颜料体积浓度较高的平光涂料配方中仍然保持优良的耐擦洗能力PRIMAL™SF-016同样适用于内墙丝光涂料配方而具有良好的抗粘连性和耐沾污性PRIMALTMSF-016应用KU100±10ICI1.0遮盖力96光泽60/859/20冻融稳定性通过VOC31.5g/LPVC50VS44.1KathonLXE1.5~2.0gPRIMALTMSF-016推荐配方低VOC涂料配方技巧冻融稳定性问题在允许的条件下pH值可略调高（如：9.0-9.5)，KTPP，AMP-95有助于提高冻融稳定性可添加适当的表面活性剂如：0.3%的TritonTMCF-10二醇类溶剂，如丙二醇，会导致VOC的提高，应限制使用量颜填料选择采用少量片状填料，如：滑石粉，云母等，能提高耐水性增稠剂选择HEUR’s:RM-2020/SCT-275HASE:TT-935/DR-73,DR-72/DR-73HEC/HEUR’s:Natrol250HBR/RM-2020,250HBR/SCT-275HEC/HASE:250HBR/RM-5,250HBR/DR-73