去除VOC之旅| 2015-01-06 | PCI杂志 - 188bet搏金宝,188金宝搏bet官网

在一项对涂料行业产生积极影响的决定中，美国环保局最近裁定多功能涂料添加剂2-氨基-2-甲基-1-丙188BET竞彩醇(AMP;CAS=124-68-5)将不再作为挥发性有机化合物(VOC)进行监管。EPA立即根据《清洁空气法》修订了VOCs的监管定义，删除了AMP，理由是这种化合物对对流层(地面)臭氧形成的贡献微不足道。

EPA将VOC定义为“参与大气光化学反应的任何碳化合物，不包括一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金属碳化物或碳酸盐和碳酸铵”，但EPA已确定具有“可忽略光化学反应性”的化学品除外，如2-氨基-2-甲基-1-丙醇。所以，基本上任何没有被环保局豁免的有机化合物都被认为是VOC。

EPA在其直接最终规则中写道:“AMP作为多功能中和剂的性能，加上其降低的臭氧潜力和良好的毒性数据，使其成为与用于相同目的的更有毒化学品相比的首选产品。”此处指的是地面臭氧形成的低潜力。

随着EPA的决定，AMP成为唯一获得vocs豁免地位的有机胺。这对涂料制造商的业务意义重大，他们面临消费者和监管压力，必须开发高性能、低或无voc涂料。

AMP是一种具有独特性质的初级氨基醇，对许多不同应用的颜料分散、耐擦洗和中和都有价值。这种化合物已经被用作许多水性涂料的关键成分。随着其新的挥发性有机化合物豁免地位，涂料公司可以放心地使用添加剂，因为他们知道他们的产品不会增加挥发性有机化合物水平。

这项监管规定还意味着涂料制造商可以避免使用腐蚀性碱或氨水等不太有利的中和剂进行重新配制，因为它们不是碳化合物，所以不受EPA的监管，因为它们会带来令人不快的副作用。例如，烧碱处理起来很危险，pH值控制不好，而氨水被认为是对环境有害和有毒的，有一种难闻的气味，可以降低早期的水阻力。

涂料公司非常清楚，有环保意识的消费者对无挥发性有机化合物和低挥发性有机化合物涂料的要求越来越高，这使配方商面临压力，必须使用有助于他们生产有效和环保产品的成分。各种州监管机构和行业标准也开始发挥作用，收紧了每罐油漆中允许的VOC含量标准。

考虑到这些市场现实，安格斯准备并向EPA提交了一份请愿书，要求将AMP从美国清洁空气法案中VOC的定义中豁免。该请愿得到了来自一个独立测试实验室关于臭氧形成潜力的结果、关于平流层臭氧耗损潜力的数据、全球变暖/气候变化影响的数据以及显示良好的哺乳动物和环境毒性概况的毒理学数据的支持。

近距离观察AMP

AMP的分子量为89，沸点为165℃，蒸气压为0.34 mm Hg @ 20℃。纯化学物质是一种凝胶状结晶固体，可溶于水(图1)。

AMP因其多用途和多功能的特性，在许多乳胶漆中被首选。虽然许多添加剂只能改善涂料的一个性能因素，但AMP提供了许多改进，包括分散性、碱度控制、膜的完整性和低气味。它的多功能允许较低水平的其他添加剂，如阴离子分散剂，消泡剂和湿边剂;这可以导致性能的提高，在某些情况下，通过减少剂量的方式，为配方商节省成本。

AMP已在全球范围内用于帮助解决乳胶和醇酸涂料的多种配方挑战，以及包括金属加工液和个人护理产品在内的许多其他应用。但是，虽然AMP长期以来被认为是一种强大的多功能添加剂，但制造商过去一直将其分子视为挥发性有机化合物，因为它在美国被归类为挥发性有机化合物。这些因素开始限制AMP在高级涂料中的使用。

鉴于消费者和监管部门对环境可持续涂料的需求不断增加，安格斯认为有必要根据《清洁空气法》审查AMP的分类。

美国环保署为何要监管VOC?

形成地面臭氧的两种主要成分是VOCs和氮氧化物。挥发性有机化合物的排放来源很多，包括炼油厂、化工厂和燃烧汽油的车辆。用于油漆和其他消费和商业产品的溶剂通常含有挥发性有机化合物。氮氧化物是汽车和发电厂、工业锅炉等其他能源燃烧汽油、煤或石油等化石燃料时产生的。当挥发性有机化合物和氮氧化物在阳光照射下在大气中发生反应时，臭氧就形成了。这需要时间——从污染物进入空气到地面臭氧达到不健康水平需要几个小时。天气条件和地形会影响地面臭氧的形成地点和形成量;高浓度的地面臭氧在某些条件下一次可以持续数天。

地面臭氧是雾霾的主要成分，雾霾中还含有烟尘颗粒和工业烟雾。地面臭氧会引起人类健康问题，破坏自然环境和农作物。反复暴露在臭氧中会使人们更容易患上呼吸系统疾病，并可能加重已经存在的呼吸系统疾病，如哮喘。儿童和户外工作者特别容易受到臭氧污染的影响，因为他们经常在室外工作或玩耍，尤其是在臭氧水平最高的夏季。哮喘患者——甚至是活跃的健康成年人——在适度运动期间暴露在低水平的臭氧中，会出现肺功能下降和呼吸系统症状增加，如胸痛和咳嗽。由于臭氧对健康的有害影响，环保署和州政府限制了可释放到大气中的挥发性有机物的数量。

《清洁空气法》要求环保局根据最新的科学成果，为某些常见和广泛存在的大气污染物制定国家环境空气质量标准，其中一种污染物就是臭氧。美国环保署为六种常见的“标准污染物”制定了空气质量标准，它们是:颗粒物(也被称为颗粒污染)、臭氧、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和铅。《清洁空气法》和行业的空气质量标准导致了产品配方的改变，以减少许多产品的VOC含量。这使得美国城市的雾霾减少，空气更清洁。

EPA对VOC的监管定义

清洁空气法案，VOC定义40 CFR 51.100(s，)的摘录可以在www.ecfr.gov/cgi-bin/text-idx?rgn=div8&node=40:2.0.1.1.2.3.8.1的部分中找到。

免VOC之路始于MIR

MIR是“最大增量反应”的缩写。环保署根据《清洁空气法》将一种化合物归类为挥发性有机化合物时，最重要的因素之一是它是否会参与地面臭氧的形成。目前，对地面臭氧的影响是通过MIR量化的，MIR测量的是，当在一个专门设计的室内将AMP等物质添加到一个明确的大气中时，臭氧形成的增加。MIR值是光化学反应活性的一种度量，可以直接测量，也可以从基于计算机的光化学模型中得到，该模型考虑了化合物的完全臭氧形成活性。

EPA使用乙烷的反应性作为临界值来确定一种化合物的反应性是否可以忽略不计。在某些假设条件下，对乙烷反应性低于或反应性相等的化合物可被视为反应性微不足道，因此适合从VOC定义中豁免。比乙烷反应性强的化合物继续被认为是挥发性有机化合物，因此受管制要求的约束。乙烷作为阈值化合物的选择是基于一系列雾霾室实验，这是EPA政策的基础。

根据加州空气资源委员会(CARB)的合同，由加州大学里弗赛德分校威廉·p·l·卡特博士管理的一个独立实验室对AMP进行了测试，以确定其整体大气反应水平。卡特博士在一个实验烟雾室中研究AMP;从研究中得出的化学机理被用于模拟在现实大气条件下整整一天臭氧的完全形成。结果表明，AMP的MIR值为每克VOC 0.25克臭氧，低于基准化学物质乙烷的MIR值，即每克VOC 0.28克臭氧。

基于AMP较低的MIR值，以及其良好的毒性特征和较低的全球变暖潜力，ANGUS要求EPA修改其VOCs的定义，以便制定州实施计划，以达到《清洁空气法》第I章中关于臭氧的国家环境空气质量标准。这项拟议修订将把AMP列入挥发性有机化合物定义之外的化合物清单，因为这种化合物对对流层臭氧形成的贡献微不足道。

环保局的快速审查

美国环境保护署的政策是，应将活性水平可忽略不计的有机化合物排除在挥发性有机化合物的监管定义之外，以便把控制挥发性有机化合物的努力集中在显著增加臭氧浓度的化合物上。2012年10月，安格斯向EPA提交了一份请愿书，要求将AMP作为VOC免于监管。该请愿书包括Carter博士提供的独立MIR测试数据，并指出AMP符合用于批准先前VOC请愿书的标准。该公司强调了形势的紧迫性:

请愿书中写道:“水性涂料的制造商和配方商需要获得AMP，以在不损害产品性能的情况下满足产品中VOC的限制。”“与乙烷相比，AMP的MIR值较低，不含VOC，这将使AMP继续成为首选添加剂。必须立即采取行动，以免公司因改变配方而付出代价，而这种改变不会带来任何真正的好处。”

经过18个月的审查和60天的评论期，EPA发布了最终规则，于2014年6月25日生效，将AMP确定为一种化合物，不再按照《清洁空气法》(40 CFR 51.100(s))作为VOC进行监管。