现在有一种方法可以相对快速地确定胺类腮红的存在，可以在实验室或现场使用，并利用一种简单的比色测试。本文将讨论这种方法以及目前市场上其他几种检测胺腮红的方法，以及这些方法的优点和缺点。
行业术语经常被错误地使用，所以首先定义它们是很重要的，以便为我们提供一个共同的基础。
胺:氮的一类有机化合物[碱]，被认为是从氨(NH3.)，用烷基(或芳基)取代一个或多个氢原子。”1
胺类腮红:胺类“与大气中的二氧化碳和水分发生反应，形成氨基甲酸酯，产生严重的表面腮红。”2这与胺上升到表面而不与水和二氧化碳反应不同，这通常被称为胺水华。
布卢姆:“一种成分(在我们的研究中是一种胺)的薄涂层……会迁移到表面……”1“胺bloom”一词是指表面未反应成氨基甲酸酯的胺。这些胺在表面可能进一步发生反应，变成腮红，或者在没有水分或二氧化碳的情况下，可能仍然是胺，这也可能对后续涂层的性能和/或应用产生不利影响。
氨基甲酸酯:氨基甲酸盐或酯。当胺变红时，二氧化碳和水分与胺反应形成氨基甲酸酯。2
化学涉及
胺红是一种化学反应，当环境条件有利于涂料表面的胺固化剂与大气中的二氧化碳和水分发生反应，形成氨基甲酸酯(图1)。2
胺腮红引起的问题
当胺固化环氧树脂出现腮红现象时，可能会出现几个问题。该腮红可能导致硬度低，着色性差，涂层间附着力差，水斑点，耐溶剂性差，和/或保光性差和白色固体形成。3.重要的是要注意，胺类腮红的量可能足够低，它不是很容易肉眼可见，但仍然可能对涂层有不利影响。相反，当发生胺华并出现在表面时，人们通常会在表面看到蜡状或油腻的琥珀或黄色残留物，导致上述相同或类似的问题。
风险因素
涂料显影过程中胺的选择是决定涂料中胺色形成风险的重要因素。低分子量伯胺比高分子量仲胺或叔胺更容易泛红。因此，必须权衡所需涂膜的性能与形成胺腮红的风险以及消除形成的腮红的补救工作。
除了配方方面的考虑之外，还需要考虑和评估环境条件，如低温和高湿度，因为即使是最严格的配方在这些类型的环境中也容易使胺变红。增加胺腮红形成可能性的一个经常被忽视的因素是所使用的产生二氧化碳的操作工业设备(即加热器)。
测试方法
如前所述，有各种方法来测试胺腮红。一方面，通过向合格的实验室提交样品并使用高度复杂和昂贵的设备，可以对特定的氨基甲酸酯进行测试。另一方面，测试可能不那么具体，比如对一组叫做氨基甲酸酯的化合物进行现场快速测试。虽然这两种方法都能产生效果，但快速现场测试可能更可取，因为它可以让承包商在覆涂前有效地去除胺腮红，从而避免延误或在实验室结果得到之前覆涂受影响表面的更昂贵的修复。
pH值测试
pH检测试剂盒的检测应限于检测是否存在胺红(当胺只是上升到涂层表面时)，但不应用于确定是否存在胺红。胺花增加了在适当条件下胺固化剂发红的风险，但仍然需要二氧化碳和水分使胺发红。使用pH测试的另一个缺陷是它不能确认氨基甲酸酯的存在。此外，如果高pH值来自其他碱性化合物，如清洗过程中的残留物(即氢氧化钠)，它可能会给出假阳性结果。pH测试的另一个缺点是假阴性。与胺反应时形成的氨基甲酸酯通常是一种中性盐。因此，如果大多数胺转化为氨基甲酸酯，那么pH值可能不再是碱性的，这是合乎情理的(并已在测试中得到证实)。由此产生的pH测试将被测量为中性，因此被认为是阴性的，即使氨基甲酸酯确实存在。
气相色谱-质谱法
一种更具体的胺红检测类型是气相色谱质谱(GC/MS)或气相色谱串联质谱(GC/MS/MS)。这是利用气相色谱进行分离，以质谱为检测器。在腮红被认为存在的区域取下样本，用适当的设备送到实验室。胺固化剂或其他试剂的样品也应随样品一起送去，否则可能需要额外的时间来阐明氨基甲酸酯的结构。胺固化剂用于生成氨基甲酸酯的标准品，以检查质谱。在分离成单独的组分后，样品进入质谱仪，并以特定的模式破碎，这允许识别特定的固化剂的脸红。
GC/MS已经被证明在需要胺类腮红的特定信息和鉴定的情况下是相当实用的，并且在需要知道引起腮红的特定氨基甲酸酯或需要区分不同涂料之间腮红的来源的情况下被发现是最有用的。GC/MS在确定氨基甲酸酯的外部来源(如杀虫剂)是否可能是氨基甲酸酯的来源时效果很好。美国环境保护局和农业工业已经开发了许多方法来检测或量化残留的氨基甲酸酯农药，包括食品，地下水径流，植物，土壤等等。
虽然GC/MS技术很容易应用于涂料行业，但使用这种测试方法存在一些缺点，包括该方法无法在现场轻松执行，该方法需要大量的188BET竞彩时间，并且样品必须被运送到有资质的实验室。然后，实验室需要从固化剂中创建一个标准，并分析数据，由于与实验室设备和解释结果所需的技术专长相关的成本，所有这些都是昂贵的。
傅里叶变换红外光谱
傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术将电磁辐射聚焦到样品上，分析辐射与样品相互作用后的变化，如吸收或发射。在分析含胺腮红的样品时，得到的光谱分别确定了羧酸盐离子(COO-)的不对称拉伸带4(RNHCOO-化学键形成于脸红)，可见于1640厘米处的FTIR光谱－1到1550厘米－1波数。
虽然主要是实验室测试，但手持式衰减全反射(ATR) FTIR设备的引入和成本的下降为该测试方法获得了一些现场使用的适用性。然而，由于正确地进行测试和获得结果的许多和各种细微差别，ATR测试仍然需要训练有素的光谱专家来正确地解释结果。笔者的经验是，使用FTIR测试方法的最大缺点是其他因素也会影响这个峰波数区域。如胺类固化剂为聚酰胺(R2NHCO)而不是多胺(R2NH)，一个强烈的峰值已经出现在1650厘米－1到1640厘米－1地区。这种情况会使它相当困难，以确定是否有变化的峰强度由胺红。胺红的强度变化可能是如此之小，以至于在酰胺浓度已经存在的峰值下被混淆了。
继续这个例子，但考虑到另一个变量，如果由于环氧树脂的混合错比而出现酰胺基团的丰度，光谱将在1650厘米处显示强度增加－1到1640厘米－1区域，并可能具有与含有胺红的样品的光谱相似的外观;再次得出了可疑的结论。还应该注意的是，如果正在分析的样品发生了降解，对光谱的影响也是1660厘米附近的一个峰强度的增加－1到1640厘米－1的范围内。这一事实也说明了为什么它是非常困难的FTIR测试方法作为一个阳性测试检测胺红的聚酰胺环氧树脂;在最好的情况下，FTIR测试可以向用户建议进一步测试，以确定1660厘米的强度增加的原因－1到1640厘米－1射程需要进行。
电子探针139胺红
屏幕测试方法5
另一种用于检测胺腮红的方法是基于氨基甲酸酯化合物的存在，而不是基于物理现象，如ph值。该方法具有现场和实验室应用，快速，易于使用，不需要昂贵的实验室设备。医疗领域和国土安全部有几种不同的快速检测氨基甲酸酯的方法，以应对紧急情况，如农药中毒或涉及化学制剂的恐怖威胁。在这些情况下，没有足够的时间来使用GC/MS和FTIR设备;失去的时间等于失去的生命。相反，这些机构使用的测试方法涉及生物反应或胆碱酯酶对氨基甲酸酯类化合物的抑制。胆碱酯酶的抑制作用是由于在酶的位点上丝氨酸残基的有机磷酸酯磷酸化或氨基甲酸酯甲酰化。
根据酶对氨基甲酸酯的生物反应，采用电子探针139胺腮红筛选试剂盒(s)测试方法，为涂料工业开发了测试方法。188BET竞彩胆碱酯酶通常与乙酰硫胆碱(ATC)反应，导致乙酰硫胆碱裂解，生成乙酸和硫胆碱(图2)。
用埃尔曼试剂可以很容易地观察到这个反应。硫胆碱与显色剂(埃尔曼试剂，也称为着色剂)反应，变黄。如果胆碱酯酶暴露在含有氨基甲酸酯化合物的样品中，由于胆碱酯酶内特定活性位点的不同极性吸引氨基甲酸盐的相反带电位点，氨基甲酸酯酶与胆碱酯酶对齐(图3a)。这种空间排列有助于来自胆碱酯酶活性位点的丝氨酸OH与氨基甲酸酯的反应，从而阻断胆碱酯酶的活性(图3b)，从而阻止酶与乙酰胆碱发生反应。这种现象被称为胆碱酯酶抑制。
当ATC添加到样品测试溶液中，可用来切割ATC的胆碱酯酶的数量被氨基甲酸酯化合物减少。这导致可与显色剂反应的硫胆碱减少，从而产生不那么强烈的黄色。随着样品中氨基甲酸酯化合物含量的增加，胆碱酯酶有效含量降低，黄色降低。
使用Elcometer测试试剂盒中使用的测试方法对胺腮红进行现场采样，方法很简单，只需将胺腮红放入溶液中，用蘸有异丙醇的棉签擦拭可疑表面，或将芯片放入提供的试管中。色控标准品的制备方法与测试样品相同，但不添加氨基甲酸酯类化合物，该色控标准品用于颜色比较。用存在或怀疑存在的氨基甲酸酯化合物制备的样品溶液进行测试，并将其颜色与对照标准进行比较。如果所有可用的胆碱酯酶被耗尽(抑制)，在测试样品瓶中观察到无色溶液，而在对照样品瓶中观察到黄色溶液。另一种进行这种测试的方法(一般在实验室环境中)使用现场便携式分光光度计作为定量手段来评估色差。
这种检测试剂盒的几个优点是，它只需要少量的化学品，可以在试管或小瓶中进行，可以在很短的时间内由大多数检查员或涂药人员在现场进行，而且与讨论的其他方法相比，进行这种测试的成本相对低廉。Elcometer 139 Amine Blush Screen Test Kit(s)的测试方法是专门针对氨基甲酸酯化合物的，并定性地鉴别它们的存在，从而消除了由于测量pH值的过程有缺陷而导致的假阳性或假阴性结果的可能性。
事实上，少数假阳性，该测试试剂盒可能会受到的可能是氨基甲酸酯化合物的来源沉积的手段，而不是胺腮红。基于氨基甲酸酯的农药会导致氨基甲酸酯化合物被检测到，如果使用者没有意识到这些氨基甲酸酯的潜在存在，胺红的存在会被提示为假阳性。因此，建议使用者在确定氨基甲酸酯的来源之前，先了解周围环境，识别潜在的变量或污染源。然而，化学就是化学，污染就是污染，即使氨基甲酸酯的来源不是胺，良好的涂装实践也会要求氨基甲酸酯得到修复，或者涂层可能会经历相同的重涂或性能问题，就好像它来自胺一样。
如前所述，与医疗、农业和国土安全人员相比，涂料行业对这种测试方法的挑战在于，这些实体也188BET竞彩检测有机磷酸盐，而涂料行业则没有。这给涂料行业带来了挑战，因为涂料上可能存在来自其他外部来源的有188BET竞彩机磷酸盐，比如在处理作物时过度喷洒。Elcometer 139 Amine Blush Screen Test Kit(s)解决了这个问题，它不会氧化有机磷酸盐，这导致该试剂盒无法检测到有机磷酸盐，从而降低了报告假阳性结果的风险。
总结
这种被称为胺腮红的现象已经被研究了几十年。1977年，JP贝尔等人…文章中描述了这一现象胺固化环氧树脂:与空气反应导致的粘接损失，并指出，他的文章“……报告了在树脂与空气的界面处观察到的微观晶体形成，导致树脂固化速度、固化程度变低，粘结强度降低了10倍。这些晶体被鉴定为一种胺类碳酸氢盐，由胺在固化混合物表面与空气的反应产生。碳酸氢盐的形成似乎普遍用于常温固化的硬化剂类型。”61998年，克莱夫·h·黑尔(Clive H. Hare)将这种现象描述为胺与大气中的二氧化碳和水分发生反应，形成氨基甲酸酯，从而产生严重的表面腮红。2一旦发现并意识到这是有问题的，科学家们就开始研究确定涂层表面是否存在胺红的方法。
在21世纪初，人们开发了几种基于ph值的测试方法。虽然这些测试方法快速，可以在现场进行，但它们仅依靠测量氢离子浓度来试图表明胺红。但正如我们已经讨论过的，这些pH测试不能识别腮红，而只是可能存在的一种胺，可以导致胺腮红。傅里叶红外光谱(FTIR)也曾被用于检测胺红，但正如本文所指出的，该方法存在局限性，因为所分析的目标峰可能会受到酰胺基团或降解的影响，这使得技术人员很难区分胺红对峰强度的影响。最后，GC/MS方法最近被更多地用于确定胺红的存在，但正如所指出的，在分析数据时需要先进的设备和技术专长，当需要进行特定的测试来确定氨基甲酸酯的确切来源时，它的使用只能在实验室环境中进行。
认识到所有现有方法的缺点和相关成本与胺腮红测定的方式，Elcometer与一个具有前瞻性的涂层分析化学家和领先的免疫化学产品制造公司合作，开发了一个创新的方法和测试，将准确地检测胺腮红化合物。Elcometer 139 Amine Blush Screen Test Kit(s)是这些努力的结果，是一种基于氨基甲酸酯化学和胆碱酯酶对氨基甲酸酯类化合物的生物反应的快速应用测试。
医疗保健领域和国土安全部多年来一直在使用类似的测试来确定时间紧迫的情况下是否存在氨基甲酸酯。该检测试剂盒所采用的检测方法是对胺腮红的准确和决定性的测试，使用的方法包括从现场取样到实验室分析芯片或刨花。需要更少的时间(大约一个小时)来测试环氧涂层表面的胺腮红，现在有能力确定是否发生了胺腮红，并消除在应用后续涂层之前不满意的涂层应用的风险。
电子探针测试方法显示了适合在现场或实验室中使用的胺腮红的存在，目前正在进行的工作是开发一个ASTM标准，该标准利用了测试套件的测试方法。值得注意的是，此时胺腮红产生任何性能问题所需的氨基甲酸酯的最低水平还没有明确的定义。当胺腮红检测呈阳性时，应由个体所有者、承包商和其他测试使用者决定何时需要纠正胺腮红的存在。该测试包用于确定是否存在胺腮红，从而为用户提供一些必要的信息，以便为涂层系统的最佳性能做出明智的决定。
参考文献
1刘易斯，R.J.霍利的《浓缩化学词典第14版》，老约翰·威利父子公司，纽约，2001年，第49、150页。
2《防护涂料:化学和成分基础》，防护涂料学会，匹兹堡，宾州，1998，第210页。
3.波顿，B.L.环氧树脂胺固化:选择和关键配方考虑，涂料和涂料工业杂志，2006年6月，pp 68-77。188BET竞彩
4有机化合物的光谱鉴定，约翰·威利和儿子们，纽约，1981年，第121页。
5Elcometer 139 Amine Blush Screen Testing Method包括Elcometer 139 Amine Blush拭子测试试剂盒和Elcometer 139 Amine Blush芯片筛选测试试剂盒。
6钟,摩根大通(J.P.;胺固化环氧树脂:与空气反应导致的粘附损失。高分子学报，1997,21:1095-1102。doi: 10.1002 /应用程序。1977.070210423.
