直到现在这些非常低voc客户购买这些涂料因其人身安全的担忧。同时绝大多数的水性涂料在约250 g / L挥发物,制定提供优良的膜的形成和提供可接受的性能属性的许多类型的水性涂料销售。
我们都知道,涂料的挥发组分含量已超过一个选择的问题;它已经发展在过去40年的主题很多政府规定,州和联邦政府。涂料行业188BET竞彩应对每个连续的监管与产品,遵守规则,同时提供大部分的性能属性必须满足涂料——保护和装饰的功能。跟上涂料行业法规成本,迫使许多小型涂料公司关闭时不能将他们的产品符合规定。188BET竞彩
多年来,有害空气污染物(也许不久)和有限的上市。在美国,高污染领域被描述和规定特定地理已经发行。这些都是场外或臭氧运输委员会规则。反应溶剂的量化和规则基于反应而不是数量已经提出,但迄今为止尚未实现。
今天的问题
现在构建涂料面临最困难的挑战。2006年1月标志着开始的最新和最严格的降低VOC在加州。油漆制造商正在制定,希望遵守新规定,在不牺牲性能和利润。加州规则需要遵守国家公司在加州或用不同的产品销售所有产品销售全国,符合低voc规则在加州。
溶剂的函数
VOC描述了有机化学物质蒸发在几个批准测试方法,但不包括水。一些溶剂已被美国环保署宣布“豁免”,这意味着他们不参与大气光化学反应。这些包括丙酮、二氯甲烷和乙酸叔丁基。不幸的是,在所有这些豁免溶剂不实用涂料配方。的功能溶剂在涂料的类型而异。在solventborne涂料溶剂溶解所需的树脂,从而降低其粘度。最特殊的处理没有溶剂过于粘稠。然而,在水性涂料溶剂具有完全不同的功能。需要减少MFFT或最低成膜温度的聚合物。如果上述聚合物应用MFFT树脂不会形成连续膜,但易碎,粉状电影生产。
许多聚合物有MFFT超过25ºC时,不会形成连续薄膜应用于房间的温度。因此,采用添加助溶剂或增塑剂涂料减少MFFT不使用温度升高并达到良好的膜的形成。
另一个重要的考虑制定低voc涂料中溶剂的数量带来了所使用的添加剂。添加剂制造商应该联系建议如何使用添加剂不增加涂料的挥发性有机化合物。不再可以构建使用标准的添加剂包。过去最爱的往往不会被用于今天的低voc的世界。
低voc聚合物的进展
研究人员已经非常清楚该行业面临的挑战。创建树脂能够成功执行制定时非常低VOC含量一直是多年来的目标。各种方法都取得了聚合物提供助溶剂性能,同时要求大大减少。配方不超过100 g / L,甚至0 g / L在水性涂料,可以实现在不牺牲性能。这是通过精心设计的聚合物骨干,胶体性质和聚合原料。包括使用疏水骨架,粒径小,最佳选择和水平的表面活性剂和缺乏水溶性的物种。聚合物的形状以及能力与核壳结构的聚合物也导致聚合物与高绩效和低VOC的需求。最近,介绍了几种聚合物维护市场属性显示耐湿度、盐雾、化学品和紫外线。这些树脂表现良好的VOC的正常范围200 - 300 g / L。然而,他们可以制定提供优越的性能非常低VOC含量?
低voc聚合物的性能
基于树脂光泽白大衣1制定在90 g / L,另一个基于树脂2制定在0 g / L VOC在实验室和测试。这些低VOC涂料相比,商业产品行业多年,包含标准VOC含量在一个大型基准研究。的商业产品是由四个五大涂料生产商在美国。他们制定执行金属和木头和针对轻型维护市场。
实验结果
所有的测试进行冷轧钢材板在1.75和2.00密耳之间的干膜厚度。板被风干一周25ºC和50%相对湿度。图1 - 9和表1总结这些测试的结果。商业产品测试通过g .指定一个简化的表示数据,他开发了一个评级系统,包括起泡、生锈和文士的失败。5的评级意味着没有效果,评级为0意味着彻底失败。除了描述测试我们发现涂料用树脂1和2,制定在90 g / L和0 g / L早期表现出优秀的耐水,耐擦洗和低温聚结。
从图10中可以看到,涂料用树脂在90 g / L和树脂2 1 0 g / L VOC执行以及或比商业产品的挥发性有机化合物。没有性能损失低voc的值。事实上,性能得到了改进大大超过大多数的商业产品。
研究所硕士班画家的规范
在基准测试的过程中,出现了一些非常有趣的问题。许多大型涂料制造商正在寻找他们的产品通过主画家的研究所。这组总部设在加拿大多伦多,是“致力于建立质量标准和质量保证在绘画和涂层应用行业,主要是在美国和加拿大。涂料制造商,为了显示他们的产品满足规格的行业建立和测试由一个独立的组织,欢迎这些优秀的标准。承包商或指定机构可以要求MPI审批项目进行。因为这些MPI批准上市已经成为更重要的是每一年,许多大型涂料制造商努力满足MPI规范对于许多类型的涂料。在研究过程中,我们测试了我们的商业和实验产品针对MPI规范# 164外观。b光工业涂料。大多数的商业产品通过大多数的测试,然而大多数失败的耐候性规范。然让面板四个小时的UVA - 340紫外曝光凝结在60ºC和四个小时没有UVA 40ºC。通过测试,涂料必须失去60º光泽不到10台500小时的循环。图11显示了我们了解了商业与低voc涂料相比,我们的基准配方四DSM NeoResins丙烯酸。
表2显示了许多有趣的结果。的双组分solventborne聚氨酯开始接近90°一样光泽solventborne醇酸。然而,持续在整个测试中,失去了光泽与光泽结束20后的2000个小时。
水性商业涂料在高挥发性有机化合物,实验颜料与树脂1和树脂在低VOC 2,所有显示重大损失在500小时,一些表现比其他人更好。然而,商业和涂料用树脂1和2表现出逐步增加光泽,2000小时后恢复的原来的光泽。其他商业产品失去了光泽在不同的利率,从而降低光泽水平的测试。
虽然树脂1和2 # 164要求通过2000小时,他们都没有小于10的500小时要求单位光泽损失,损失分别为13.6和15.7个单位。我们发现,谨慎制定优化电影完整改善结果,然而我们无法降低光泽损失在500小时不到10单位。
最引人注目的结果是涂料用树脂树脂3和4所示。这些self-crosslinking丙烯酸聚合物,当制定在90 g / L VOC的白色大衣,显示没有变化在60º光泽整个测试。这样的耐候性性能非常显著。这项研究表明,这些水性聚合物可以显著优于2 k solventborne聚氨酯,特殊和绝大多数的水性丙烯酸暴露在紫外线和冷凝温度升高。
虽然树脂3和4没有原始基准研究的测试,后续工作给他们通过主画家研究所# 164的要求规范外部水性工业涂料。他们还提供阻力特性以及在可接受的范围中执行的测试基准研究。
总结
新一代水性丙烯酸聚合物和低voc需求和特殊性能可以与树脂价格竞争力现在市场上,需要助溶剂含量高和提供边际的性能。性能更好,VOC仍大幅减少和树脂成本合理。总之,我们可以说,配方由树脂1或树脂2包含少于100 g / L VOC和0 g / L VOC将提供许多商业产品相比,性能优良,包含更高的VOC。树脂3和4允许涂料公司通过MPI制定规范# 164不到100 g / L VOC,过去这被证明是一个相当大的挑战。涂料制造商,希望将产品为了符合VOC的规定,可以显著提高性能。由于这些原因可以纳入国家产品以极低的挥发性有机化合物的仪器。这些产品将提供优越的性能通过多年的监管变化。
建议阅读
1。涂料添加剂的手册;Calbo,剩下Ed。马塞尔•德克尔公司:纽约,1987年。
2。营,司令部基准;ASQ质量出版社:纽约,1989年。
3所示。在涂料膜的形成;Provder, T。城市,其、Eds;美国化学学会:华盛顿特区,2001年。
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5。威克斯,Jr .) Z.W.膜的形成,社会联合会涂料技术:蓝色的钟,PA, 1998年。
6。威克斯,Jr .) Z.W.;帕帕斯,注:;琼斯,F.N.有机涂料:科技,第二版,约翰·威利& Sons:霍博肯,新泽西,1999。
本文提出了在年度会议,佛罗里达州坦帕市2006年1月。
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