免除溶剂并不新鲜;从第一,联邦和各州监管机构已排除某些考虑溶剂的挥发性有机化合物的仪器。最初,这种豁免的实用价值构建漆——早期的豁免是主要授予卤代产品,如二氯甲烷和甲基氯仿沸点低的材料一般不用于涂料组成。188金宝搏bet官网这些材料的蒸发速度快,也许其他,限制他们在涂料中使用。188金宝搏bet官网过度使用低锅炉与快速蒸发率产生严重的流和平整问题在雾化和传播应用技术。甲基氯仿也是一个臭氧消耗和不是一个好的溶剂涂料。
幸运的是,在过去的七年左右的时间里,一些更实际的涂料溶剂被美国环保署免除分类是挥发性有机化合物的仪器。1与氯化材料上面所提到的,这些材料是臭氧depl188金宝搏bet官网etors或也许不久。VOC-exempt溶剂,这些材料可用于涂料、但被排除在体重188金宝搏bet官网总挥发性有机化合物的聚合虽然,像水一样,体积也必须排除在计算VOC。实际上,这些溶剂可能被添加到一个给定的配方没有限制,降低粘度,因此,提高应用程序而不影响的VOC含量配方。他们甚至可能被涂抹器添加而不受惩罚。2豁免,当然,没有体积固体,逐步减少和免除溶剂添加。
放松管制溶剂——Parachlorobenzotrifluoride (PCBTF)
第一批材料和光催化的退市环保局氯氟化188金宝搏bet官网碳,其中许多,也喜欢二氯甲烷涂料采用较低的沸腾产生更多的兴趣。Parachlorobenzotrifluoride (PCBTF),然而,在波动率足够低,一个足够好的溶剂对涂层树脂涂料采用的实用价值。1994年10月PCBTF被摘牌。与二氯甲烷和甲基氯仿,这个相对密集的溶剂是新的涂料行业,188BET竞彩 3 虽然在过去七年左右其在涂料使用体积增加了几百褶皱尽管高昂的价格标签。(因为大体积的材料现在经常被涂料行业,其中,西方化学、PCBTF制造商最近大幅降价实现)。188BET竞彩PCBTF一直采用涂料行业由于其独特的位置在越来越多的管制材188BET竞彩料作为一种可靠、媒介锅炉良好的偿付能力非常广泛的涂料树脂。188金宝搏bet官网如果parachlorobenzotrifluoride不像其他退市材料广泛有效的溶剂(丙酮),它是足够在大多数的更新、低分子量聚合物(特殊、环氧树脂、聚氨酯、聚酯丙烯酸树188金宝搏bet官网脂),这样大多数构建发现显著效用成分基于这些系统。不同溶剂如丙酮、PCBTF本质上是惰性的。非典型的氯化溶剂,它对脱氯化氢作用是稳定的,所以它可以安全地用于铝涂层,即使这些涂料烤。不像其他一些豁免,它不会与羟基反应,胺、环氧树脂、异氰酸酯或酸,因此在涂料应用程序,它更大的效用。例如,它可能总是被安全地使用多元醇或异氰酸酯聚氨酯配方,并与环氧树脂或环氧树脂胺在不影响治疗,干燥时间,稳定性和粘度。在热塑性塑料,PCBTF有点普遍小于丙酮,但当与丙酮和/或结合使用强大的酯,酮或芳香的反面,它已成功用于硝基,氯乙烯/醋酸乙烯酯和氯化橡胶漆。在许多丙烯酸树脂和高苯乙烯系统,PCBTF将孤独,缓慢足以让好的缺陷免费电影不需要其他溶剂。 Because of its cost, however, PCBTF is most usually used as a medium boiling solvent or diluent combined with acetone and/or other low boilers together with strong high boiling tails. Because PCBTF is a halogenated compound, it is much less flammable than might be expected from its evaporation rate. Boiling in about the same temperature range as xylene (280ºF), for which it is an excellent alternative, its flash point is some 30ºF higher than the aromatic. Thus, PCBTF is classified as a combustible material by OSHA and is not regulated by DOT because it does not sustain combustion (49CFR173 170).丙酮
PCBTF摘牌后不久,EPA也摘牌丙酮挥发性有机化合物。而这种溶剂蒸发速度与甲基氯仿,它是一个更强有力几乎所有涂料树脂和溶剂,因此,被认为是一个主要的低沸点为各种各样的涂层类型减速器。连同它的低成本,这是丙酮的主要优势。除了其易燃性(闪点移行细胞癌4ºF)和极快速蒸发的速度,严重限制了丙酮的量可能实际上受雇于任何给定的公式,它的主要缺点是它的酮反应(氢验收)与某些主流绑定(环氧固化剂)。其极低的沸腾特性也导致倾向于引起脸红和聚氨酯系统可能会导致问题。酮残留保留在一个应用膜也可能减损,膜的耐候性。
乙酸甲酯
乙酸甲酯最近也被免除。构建这种酯也鲜为人知的涂料中,尽管它已经很多年了。在许多方面,乙酸甲酯与丙酮作为涂料的溶剂。不是那么快和更密集,但略微不易燃(苑15ºF)和不太强烈。像所有的酯,乙酸甲酯,然而,受水解特别是在极端的pH值,并将,在胺的存在,进行缓慢的氨解,所以环氧固化剂引发损失的功能。比丙酮也更贵,不够不同溶剂使它真正吸引大多数构建。
叔丁基醋酸(纪录)4
幸运的是,第二个酯、叔丁基醋酸(纪录),正在考虑VOC豁免。预计这种新的溶剂很快就会被添加到工具现代配方设计师。而纪录不可避免地遭受同样的反应性缺点影响乙酸甲酯(水解敏感性,潜在的氨解在环氧固化剂,等等),其豁免将最受欢迎的。这是另一个越来越多的容许的溶剂,使构建的许多限制,现在已经开始接受作为一个不争的事实。叔丁基酯的溶剂是相同的整体实力PCBTF(在某些系统,如氯化橡胶,这是更好的比PCBTF溶剂;在其他领域,如环氧树脂,它是一个贫穷的溶剂)。然而,有些比PCBTF快,蒸发率与甲苯或酒精。结果,一个红色标签溶剂的闪点60ºF(远远低于闪点PCBTF)。虽然纪录可能更好比乙酸甲酯水解稳定性,在极端的pH值将水解叔丁醇和乙酸(挥发性有机化合物的仪器)。水解也可能限制其应用在富锌底漆和铝等金属着色系统包含涂料。仔细的测试可能是明智的强酸性系统或系统轴承基本的颜料。
不稳定的甲基硅氧烷
不幸的是,没有免除高沸点溶剂,涂料配方设计师的真正价值。几个高沸点、挥发性甲基siloxanes5可用,但这些材料通常有主线粘结剂系统的最低偿付能力。188金宝搏bet官网与某些硅树脂涂料(他们可能有用,甚至与一些长期石油特殊)。作者经历了问题在使用这些溶剂环氧酯涂料为基础,然而。因此,挥发性甲基硅氧烷不能被认为是大多数高性能涂层系统主要高沸点的反面。因此,高锅炉必须特别好的溶剂使用的绑定。不稳定的甲基硅氧烷的价格也很高。
制定策略
由于缺乏VOC-exempt强锅炉(见表1),制定策略通常使用这些不同的溶剂必须依靠非豁免高沸点的反面。包括高沸点芳烃溶剂,甲基戊酮、环己酮、异丁酸异丁酯,一些高沸点的醇,乙二醇醚、乙二醇乙醚醋酸盐补充溶剂系统主要是中低沸点的豁免。在任何给定的免除配方,这些高沸点溶剂占大多数,如果不是全部,非豁免的溶剂。除了这些高沸点的反面,丙酮,乙酸叔丁基,parachlorobenzotrifluoride可以使用在不同的比率取决于粘合剂和涂料类型完成溶剂系统。虽然这种类型的构建策略是促进和那些想要美观适用涂料的涂抹器电影与传统性能概要文件,有不可避免的缺陷,下面讨论。
陷阱——在热塑性塑料
直到上述溶剂的放松管制,高分子量的热塑性塑料,依靠大量溶剂的使用正在迅速成为一个几乎死去的项目。树脂的涂料制造商和制造商积极地放弃这些技术。热塑性塑料是不可缺少的,广泛应用在特殊豁免在相对专门的应用程序,因为审美或性能的必需品。一个例子是高端家具完成,硝基漆仍然是一个主要的涂层类型。另一方面,没有国内供应商的氯化橡胶,尽管这些树脂仍可以从外国来源。一旦广泛使用是有价值的维护绑定,乙烯基氯乙酸酯也被重创,VOC的局限性。
然而,可能使用的溶剂系统基于上述指出战略提供基于最适用的热塑性塑料在显著降低VOC高分子量聚合物。6表2和图3展示这些技术与乙烯基氯乙酸酯和氯化橡胶。解除管制醋酸纤维素和丙酮也ester-based聚合物如硝基和的良好溶剂,连同PCBTF作为稀释剂,将大大减少这种类型的的挥发性有机化合物的仪器系统。
在特殊和聚酯
改变溶剂系统,导致显著降低挥发性有机化合物的仪器也可能与饱和聚酯和氧化系统如特殊、环氧酯、和石油改性聚氨酯。引入叔丁基酯和PCBTF进入这些系统,更换溶剂二甲苯和矿物等精神,不是一个艰巨的任务。实际上,这些低分子量干膜前驱应该服从于更低VOC系统未实现。远低挥发性有机化合物的仪器可能如果特殊的制造商和其他树脂的树脂将提供VOC-exempt版本的解决方案。大多数传统的树脂系统的类型进行脂肪族(时间长度油氧化系统)或芳烃(聚酯和石油特殊长度越短)。最近这些树脂的高固体含量的版本已经可用含氧溶剂醋酸正丁酯等中、高沸点的酮,乙二醇醚。尽管纪录有点速度比所有这些材料,它应该可以产生解决方案在这个溶剂。188金宝搏bet官网PCBTF单独或结合纪录有或没有非豁免溶剂可以取代许多高沸点溶剂高固体含量和传统的树脂。在环氧树脂
生产低voc的双组分环氧树脂是最不费力的成就现代涂料配方设计师。这主要归因于低分子量液体双酚A环氧树脂的替代传统medium-molecular-weight树脂。新的低分子量胺和聚酰胺高当量促进这些努力,特别是在苯甲醇采用无电抗稀释剂。这个稀释剂环氧系统似乎有很大的亲和力,并且不容易挥发的电影在美国环境保护署24 (ASTM d - 2369)测试方法,作用至少部分无电抗,非易失性稀释剂。再次,单功能的和双官能的环氧稀释剂也可能受雇于环氧系统,进一步降低粘度低VOC。不幸的是,许多甚至低VOC中使用的溶剂系统监管也许不久材料(二甲苯,MEK MIBK,乙二醇醚,等等)。188金宝搏bet官网这些溶剂涂料构建和用户越来越多的担忧,以及监管机构。因此,而低voc系统是可能的,即使没有使用豁免材料,因此,仍有压力的配方设计师进一步再形成。188金宝搏bet官网在发展中环氧树脂配方,例如,PCBTF发现有价值的实用程序的一部分环氧树脂与胺溶剂系统组件。它满足了这个角色,没有意料之外的效果,与粘度。
护理与其他豁免材料是必要的,然而。188金宝搏bet官网丙酮,像其他酮形式与大多数胺酮亚胺和深刻影响治疗。这可能是有利的或严重不利。无论如何,丙酮的影响必须理解和预期使用,溶剂,因此,明智地使用。治疗缺陷的程度取决于组件介绍了丙酮和当。这种溶剂引入胺组件制造商允许酮亚胺作为固化剂的一部分组件之前很好的应用于系统最终混合和应用领域,所以最阻碍对治疗的影响。在这种情况下,酮亚胺胺可用之前必须首先分解胺/环氧树脂反应进行。(如分离需要水的存在,通常最大气水、治愈率可能影响相对湿度。分块将逐步更容易发生在相对湿度30%以上)。
另外,如果使用丙酮环氧组件之前没有与胺反应将组件混合。当时丙酮/胺反应将与丙酮的蒸发损失以及环氧/胺反应。溶剂在治疗延迟的影响,因此,更少,虽然这取决于温度和相对湿度,仍然可观。(丙酮/胺发生反应更迅速比大多数固化剂的环氧/胺反应)。在一定条件下(低温和高湿度,妨碍环氧/胺反应但是忙丙酮/胺反应),使用丙酮(没有适当的足够的余量感应)可能导致胺脸红和氨基甲酸盐构造在某些环氧系统。这可能导致丑陋的变色,失去光泽,甚至重新油漆问题。
护理也必须用于环氧树脂配方中VOC-exempt酯溶剂的位置。7他们并入胺组件应该被避免。慢慢地随着时间的推移,这种类型的ester-based溶剂可能与胺固化剂发生反应,发生氨解而把胺酰胺,同时做自己转化为酒精。这导致失去功能的胺,和进步的损失的潜在治疗方法。反应需要时间和可能的后果很小酯与环氧树脂封装,存储在正常温度下,暴露在胺混合后。酯与胺一起打包,坐落在一个架子上的几个月,然而,对交联密度的影响可能更为深远。在这种情况下,VOC免除酯用于环氧组件,组件是存储在任何长期的时间长度在升高的温度下,反应也可能羟基之间的环氧酯。这导致一个环氧酯的形成和转换的醋酸合成酒精(即。甲醇或叔丁醇)的情况下免除酯。这个反应更可能与高分子量环氧树脂羟化高于以液态环氧树脂,这是低VOC系统的理想之选。
在环氧树脂体系中,偿付能力可以比与其他系统的问题,尤其是在提高环氧树脂的分子量。PCBTF和叔丁基酯是一种很好的溶剂的高分子量环氧树脂。然而,在结合丙酮和丁醇,PCBTF已成功用于传统环氧树脂/聚酰胺金属底漆如mil - p - 233778PCBTF取代酮,芳烃和低分子量醇。有趣的是,在这一部分PCBTF底漆是醋酸叔丁基取代,降水的树脂系统。问题发生后环氧树脂与PCBTF催化溶剂化酰胺之前的应用程序。纯粹的组件似乎相当稳定。
在聚氨酯
只有更难以制定真正低挥发性有机化合物的仪器是两包聚氨酯。聚氨酯,许多uv—uretidiones等等,都足够低粘度作为固化剂的两包系统没有溶剂。异氰酸酯,任何溶剂通常是作为一个设备的角色平衡体积分配用户友好的比率(4:1等等)。在这个应用程序中,parachlorobenzotrifluoride适合令人钦佩,对溶剂都与异氰酸酯反应(它是一个很好的溶剂)也不倾向于吸引水流入系统的吸湿醋酸纤维素和酮。异氰酸盐解决方案PCBTF(准备和没有氮清洗)并没有表现出不稳定9个月后货架存储在实验室。叔丁基醋酸是不太可取的在这个角色不仅因为它的吸湿性,因为潜在的反应产品的异氰酸酯的水解。此时大多数丙烯酸和聚酯多元醇中可用高沸点酮或PMA或醋酸丁酯等酯类。PCBTF和纪录都被用作这些聚合物溶剂,这些策略应该做进一步减少挥发性有机化合物的仪器。类似的溶剂(酮、酯类和芳烃)所使用的涂料制造商减少这些树脂,所有这些材料都是可替换的(或部分可替换的)免除补偿。188金宝搏bet官网某些多元醇、聚酯和丙烯酸固体系统几乎可以100%或100%,使用这些材料的溶剂,可以接近zero-VOC溶剂型的2 k聚氨酯。188金宝搏bet官网
表4显示了一个示例的一个产品。溶剂混合在这个配方是非常重要的。虽然叔丁基醋酸似乎稍微更好比parachlorobenzotrifluoride丙烯酸多元醇溶剂,问题时遇到的叔丁基酯水平超过了总数的5 - 10%溶剂系统和高膜厚(三个mil电影和更多)。发现电影的应用远不止两干千表中所示的产品往往导致严重的公司2冒泡,尤其是应用在潮湿的天气。这种效应被认为是造成一定程度的吸湿性的叔丁基醋酸。如果溶剂是敞开的空气(甚至一夜之间在实验室有空调),水接足以启动变色硅胶干燥剂的激活(mil - d - 3718)。薄胶片两包聚氨酯涂料在表4似乎带来的问题即使在更高水平的叔丁基醋酸。
未来
监管的趋势,所以挥发性有机化合物的仪器而言,此时仍处于相当大的变化。改变法规几乎总是意味着再形成,不断反思和改进监管机构控制的不可避免的困难和昂贵的油漆制造商。最早的控件(66规则)主要解决这些溶剂已知最高的反应性。后来规定,首先考虑溶剂作为同样难辞其咎,但后来采用反应阈值控制采用乙烷反应亮线。溶剂、乙烷反应不及,被豁免是挥发性有机化合物的仪器;这些溶剂的使用有更多的反应性受到限制。这样做的后果迫使构建少雇佣更多的活性材料代替更多的活性物种。188金宝搏bet官网事实上,当然,所有溶剂有大气反应和乙烷反应的可行性“明线”用来区分豁免和非豁免溶剂,在某些圈子里,现在受到挑战。似乎从长远来看,一个控制系统更具体地针对调节每个溶剂在直接回应自己的优点和自己的反应将被建立。这将允许更高的反应性溶剂使用的越少,和低水平的活性物种。虽然这些趋势将大大复杂化制定和执行,似乎值得怀疑,这种类型的进化规则将极大地影响的类型制定策略,使得从目前免除/非豁免的控制。
虽然可以想象,未来的控制可能是决定材料,如丙酮,parachlorobenzotrifluoride和醋酸纤维素,允许使用这些材料将不可188金宝搏bet官网避免地继续大于容许使用的活性物种。这是一个特殊的例子也许不久如MEK MIBK,甲苯和二甲苯。那些喜欢使用丙酮的配方,PCBTF,叔丁基醋酸,等等,其中没有一个是臭氧depletors (ODS)或也许不久,可以将可行的即使面对这些潜在的改进目前的法规。因此,它似乎是合理的期望,今天新处方在当前控件,将最有可能的服务以及最合理的控制策略作为新世纪的展开。
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