在现代社会,企业根本不能忽视环境问题。这种可持续发展趋势是由社会不断变化的价值观所驱动的,消费者要求行业采取更负责任的行动,世界各国政府也引入了越来越严格的立法来确保企业这样做。



在现代社会,企业根本不能忽视环境问题。这种可持续发展趋势是由社会不断变化的价值观所驱动的,消费者要求行业采取更负责任的行动,世界各国政府也引入了越来越严格的立法来确保企业这样做。国际涂料制造商是必须遵守更严格的环境法规的公司之一,同时提高产品性能,满足消费者的要求。

VOC排放是涂料行业中最重要的配方参数之一。188BET竞彩VOCs参与大气光化学过程,并被认为有助于地面臭氧的形成。由于这些原因,世界上许多地方都制定了监管限制,以限制其在油漆和相关产品中的含量。 1 此外,客户越来越多地寻找低VOC含量或零VOC含量的添加剂,但他们不准备在性能上妥协,并要求通常的应用水平。

水性涂料通常被认为可以降低挥发性有机化合物的水平,但为了达到令人满意的性能,配方商必须使用一系列添加剂,如润湿剂、聚结剂、流变改性剂和消泡剂。

化学结构单一,消泡和润湿相结合

针对这一需求,科宁集团开发了FoamStar®和Starfactant®系列产品,特别适用于低voc水性配方。虽然传统的消泡剂使用矿物或白油等成分,这些成分可以清除表面活性物质和疏水固体,以增加排水,但现在有一种新的化学物质能够在分子水平上提供有效的消泡。科宁的FoamStar是市场上推出的第一个分子消泡剂。其超分支的星形表面活性成分在涂料和其他应用中与其他表面活性剂形成拮抗表面活性剂机制。分子基消泡剂消除泡沫,提高涂层性能。 2

根据Frost & Sullivan进行的研究,2004年美国表面活性剂涂料添加剂市场总值约为3.8亿美元,其中30%是表面和流动改性剂,70%是润湿和分散剂。 3. Cognis的新Starfactant技术通过将消泡和润湿功能结合在单一化学结构中,进一步增强了FoamStar的功能。对这些非离子表面活性剂的超分支结构进行了修饰,使其具有额外的润湿性能。化学成分是基于科宁的主要原料,如脂肪醇乙氧基酯。188金宝搏bet官网

产品性能

Starfactant 20和30是非离子润湿剂,几乎是100%的活性,设计用于金属、木材和塑料的水性涂层。这些液体产品不含硅酮和烷基酚乙氧基酯,也不含其他溶剂。根据EPA法规(方法24)确定的VOC含量小于1%。例如,在SITA泡沫测试仪进行的测试中,Starfactant 20和30取得了比基准低泡剂更好的结果。

下面的例子演示了目前存在的溶剂的替代品,在配方中加入添加剂而不影响性能。这些例子表明,在比较润湿和消泡性能时,除了环境效益外,由于提高了光泽度和清晰度,这些配方还提供了优于传统技术的功能效益。这些例子还展示了它们如何消除额外的溶剂清洗的需要,这增加了VOC的排放。

白色丙烯酸配方

第一个例子是在基于两种Lucidene®乳剂(配方1)的OPV中使用Starfactant 20和30,如图1所示。

第一个好处是,与原来的配方相比,它使用双辛酯磺基琥珀酸盐作为表面活性剂,不需要额外的消泡剂。即使琥珀酸磺基润湿剂和消泡剂中有机溶剂的VOC含量相对较低,但starfac活性剂中没有VOC。

图2中所示的缺陷在含有Starfactant 20或30的丙烯酸乳液配方中都没有发现,这些乳液被喷涂到PVC上。测试的其他配方使用溶剂型有机硅表面活性剂,或称为“双子座表面活性剂”,并在涂层中显示出显著缺陷。

为了改善防水或堵塞性能,大约3%的蜡基产品可以添加到这个配方。

图3显示了增加润湿剂用量对泡沫含量的影响。作为典型的大多数润湿剂,在竞争对手的系统中,泡沫的数量增加成比例的水平润湿剂。但对于Starfactant产品,情况正好相反。随着润湿剂含量的增加,泡沫或夹带空气的量减少。为了进一步证明Starfactant的消泡效果,在不添加任何消泡剂的情况下,生产了基于Joncryl®1532树脂的白色丙烯酸配方。使用竞争对手的技术,根本不可能创造出一种可行的无消泡剂喷雾丙烯酸。

黑色PUD配方

在第二个配方(图4)中,显示了基于Reichhold的Urotuf L52分散体的黑色PUD配方的润湿和带气结果,同样没有添加额外的消泡剂。

图5显示,Starfactant 20和30提供了足够的基材润湿来涂覆受油污染的钢板。这种情况下的主要好处是,在不需要进一步清洗油性钢板的情况下,实现了良好的润湿和涂层。为了获得与其他测试配方类似的结果,必须首先使用溶剂或表面活性剂预洗除去油。溶剂清洗会增加整个过程中VOC的排放总量,而表面活性剂清洗会产生更多的含油废物。Starfactant化学的使用消除了这两个潜在的问题。

图6显示了黑色PUD配方的夹带空气结果。由于在测试的配方中没有使用消泡剂,只有Starfactant产品提供了低泡沫和可接受的外观的理想组合。在这个测试中,基材润湿性在0到10的刻度上进行了评级。10分代表涂层中完全没有缺陷——观察到的斑点、针孔、弹坑和鱼眼等效果越多,得分越低。如图所示,Starfactant技术提供了迄今为止润湿、低发泡和外观的最佳组合。

结论

涂料市场的终端用户对环保解决方案的要求越来越高,但他们不准备在性能上妥协。为了帮助制造商满足这些期望,特种化学品供应商必须为他们提供安全、可靠和环保的高性能化学解决方案。如今涂料制造商面临的主要问题之一是需要开发符合每升零到50克VOC限制的产品。科宁的Starfactant不含硅酮、烷基酚乙氧基酯和溶剂,可以帮助制造商提高产品的性能、产品质量和盈利能力。它提供了一个平衡的混合性能属性,结合高效消泡与增强的润湿和分散性能。

边栏:VOC:环境法规

最近批准的欧洲装饰涂料VOC指令根据其沸点对涂料产品中的VOC进行了定义:初始沸点低于250°C的物质被归类为VOC。 4 该指令要求VOC含量通过ISO11890-2或ASTM D 2369方法确定。欧洲的定义与美国的定义有很大不同,美国的定义是基于在特定的实验条件下确定油漆挥发物的水平。 5