埃克森美孚化工公司宣布中止Exxate以来™1液体线,这些溶剂的用户一直在寻求合适的替代品。尽管在各种应用程序中,指定Exxate solventborne涂料液体发现频繁使用。涂料制造商需要更换这些产品在其配方中可以面对一个多步骤的过程,要求的时间和精力,而且往往昂贵。最开始的过程发展中一系列潜在的替代品。非常幸运的能找到替代函数直接替代,但即使是这些配方需要实验室测试和验证。在许多情况下,没有发现直接替代,和产品要求完成再形成,与所有完成所花费的时间和测试性能,等于或优于原配方。

除了匹配的性能特征,新配方还必须满足监管要求,如也许不久和污染。当然没有厂家愿意介绍一个新产品比旧的包含更多的挥发性有机化合物的仪器!接下来,是新产品和旧的一样耐用吗?它可以通过存储和保质期测试吗?环境条件和应用方法怎么样?如果新配方已经成功清理了这些障碍,下一步是赢得客户的认可。对于OEM和军事应用程序,这通常意味着额外的更严格的测试,经常涉及深奥的设备或技术新产品合格之前。最后,有相关的行政问题引入任何新产品库存,可以包括从采购到制造、供应链和物流。虽然没有供应商可以挥动魔棒完全消除所有的步骤在更换过程中,大型供应商,致力于行业可以提供极大的帮助,可以缩短时间表。本文总结了一些工作的陶氏化学公司识别和开发合适的替代Exxate 600年,700年,800年,900年,1000年、1200年和1300年在solventborne涂料。

Exxate溶剂是什么?

溶剂的Exxate行包括上面提到的那些。每个Exxate溶剂组成的支化和线性烷基乙酸盐的混合物。它们通常被称为oxo-alkyl醋酸盐。Exxate溶剂名字中的数字指的是酯的烷基链上的碳原子数量。Exxate 600是一个混合六碳烷基乙酸酯、Exxate 700主要七碳烷基乙酸酯的混合物,等等。

使用Exxate Solventborne涂料的溶剂

溶剂选择的重要标准solventborne涂料包括偿债能力、能力降低涂料用树脂粘度,蒸发率、密度、气味,监管状态,成本和其他因素,根据应用程序。自Exxate溶剂主要是用作缓慢或“尾巴”溶剂在涂料,最关键的是与蒸发率尽可能匹配。“尾巴”溶剂放缓涂层的干燥,让时间流和水平,从而提高膜的外观。

当替换solventborne涂料中的溶剂,匹配相对蒸发率(r)是维持产品性能的关键。单一溶剂置换,可以很容易地由评估比较r值Exxate流体所取代。对于那些Exxate液体的RERs更难以与现有商业溶剂、混合可以利用。然而,比较r值可能不会导致一个合适的选择。蒸发资料,也称为溶剂蒸发率随着时间的推移,可能有明显不同的混合即使“平均r”是相同的。蒸发和混合蒸发率可以预测的建模项目。CHEMCOMP2生成的预测,一套solvent-prediction陶氏化学有限公司开发的项目,说明了这一点。这个程序设计模型混合溶剂蒸发行为应该观察到当使用Shell蒸发计ASTM标准蒸发试验。例如,醋酸正丁酯的r的78%(按重量)乙酸异丙酯和22% n-pentyl丙酸。这将导致一个假设,基于蒸发率,这种融合是一个很好的替代醋酸正丁酯。 Examination of the predicted evaporation profile shows that this assumption may not be accurate. Figure 1 shows a comparison of the evaporation profile, modeled at 25 °C with a relative humidity of 50%, of n-butyl acetate versus the blend. In this case, the slower solvent of the blend (isopropyl acetate) evaporates much more quickly than the target. Once the isopropyl acetate has evaporated, n-pentyl propionate then evaporates at a much slower rate than the target.

80%丙酸丙酯和丙酸正丁酯20%相同的预测r上面的混合,但蒸发概要文件匹配优越(图2)。

溶剂的蒸发资料与更大的水溶性更受湿度的影响。例如,图3显示了正丁醇蒸发概要(7.7%溶于水20°C)增加的相对湿度水平。大幅降低利率为95%相对湿度表明正丁醇已经完全消失了,然后水吸收蒸发速度较慢。

因此,水溶解性的溶剂应该考虑在选择替代涂料将治愈在不同的环境条件。

建议更换

建议为每个Exxate流体包括至少一个单一溶剂的建议,对于一些人来说,选择混合。单一溶剂推荐最接近的匹配是基于r和汉森溶解度参数。混合的一个选择是上市提供选择,涵盖各种性能、监管和成本要求。对于一些配方,这些建议可能会提供一个直接的替代品。然而,根据要求,可能需要调整溶剂混合达到适当的溶剂平衡。替代的建议都是基于单一溶剂和混合溶剂蒸发最佳匹配配置文件。

CHEMCOMP蒸发资料可以预测各种温度和相对湿度。条件的数字是25°C和50%相对湿度,除非另有注明。

Exxate 600

600 Exxate商用替代品,具有几乎相同的结构和属性。化学结构的比较表明,n-pentyl丙酸的异构体的四个组件Exxate 6003(参见图4)。

表1显示了几乎相同的物理性质。小的差异可以归因于这样一个事实,大多数Exxate 600同分异构体包含支化烷基组而UCAR n-Pentyl丙酸只包含线性烷基。除了闪点,蒸发率和溶解度参数,表格还显示了其他有用的特性如:

  • 水溶性,水敏配方或预测的一个重要因素的影响相对湿度干燥;

  • 密度——人口密度较高的溶剂将贡献更多的挥发性有机化合物(VOC)为一个等价的卷;

  • 表面张力,对于某些应用程序,如塑料涂料的一个重要因素;

  • HAP - HAP(有害空气污染物)定义的地位,美国环保局对静电电阻率-重要应用涂料。
在许多情况下,n-pentyl丙酸可以作为替代Exxate 600。蒸发率的比较显示很similair概要文件,虽然n-pentyl丙酸可能蒸发稍快(图5)。

Exxate液体越高,Exxate 700及以上,独特的物理性质与其他商用溶剂相比,因此可能更具挑战性的替换。表2到6显示Exxate流体物理性质比较推荐的溶剂和混合溶剂。有些配方可能需要混合的方法来实现所需的性能。比较蒸发概要文件为每个组替代建议给出。适当的平衡溶剂的性质,即蒸发率、溶解度参数、水溶解性、密度、表面张力、电阻率、HAP状态和成本可以评价个体的需要。评估每个建议的属性可以帮助选择合适的溶剂不同的应用需求。

缩写和供应商名称:

燃灯=乙基丙酸3-ethoxy
UCAR4酯燃灯,EASTMAN5保留溶剂

2-EHAc = 2-ethylhexyl醋酸

PGDA =二乙酸丙二醇
DOWANOL6 PGDA,

EBA =乙二醇丁乙二醇乙醚乙酸酯
丁基醋酸CELLOSOLVE7,伊士曼EB乙酸,乙酸乙二醇醚EB

n-BuAc =醋酸正丁酯

DPMA =一缩二丙二醇甲醚乙酸酯
DOWANOL DPMA, ARCOSOLV8 DPMA

IBHK =异丁基庚酮
本土知识ECOSOFT9溶剂

DBA =二乙二醇丁醚醋酸
丁基醋酸CARBITOL10,伊士曼DB乙酸,乙酸乙二醇醚DB

TPMB = 2, 2 4-trimethyl-1 3-pentanediol monoisobutyrate
UCAR菲尔默IBT, TEXANOL11酯醇

Exxate 700

Exxate 800

Exxate 900

Exxate 1000

Exxate 1200年和1300年

注意:蒸发速度剖面对比CHEMCOMP Exxate 1200目前不可用的数据库由于物理性质数据的不可用。

总结

有几个选项可以取代Exxate溶剂的涂料配方设计师。解决方案是直接替换或是否需要调整溶剂平衡,构建有许多选择为了保持产品的性能和成本效益。

引用

1 Exxate是埃克森美孚化工有限公司的商标

2 CHEMCOMP服务标记的陶氏化学有限公司

3卡特,W.P.L. (2000)。大气臭氧的影响Exxsol D95, Isopar M和Exxate液体。最终报告。埃克森美孚。RT3L。

4 UCAR的商标陶氏化学有限公司

5伊士曼的商标伊士曼化工有限公司

6 DOWANOL是陶氏化学有限公司的商标

7溶纤剂是陶氏化学有限公司的商标

8 ARCOSOLV是利安德化工有限公司的商标

9 ECOSOFT是陶氏化学有限公司的商标

10卡必醇是陶氏化学有限公司的商标

11 TEXANOL是伊士曼化工有限公司的商标