挥发性有机化合物(VOC)的定义、标准和方法在世界不同地区的不同和继续发展。美国使用EPA方法24炉波动测试(ASTM D2369)作为衡量VOC.1 2 ASTM D6886是另一个VOC测试用于一些监管重点和VOC组件的基于一个GC分析。所使用的数据从这些测试油漆制造商确保他们描绘满足涂料的类型的监管限制在每个地区在美国进行测试。

欧盟也使用GC方法(ISO 11890 - 2),指定在欧盟指令2004/42 / CE确定化合物的相对波动;VOC的这个测试之前洗提的任何化合物标记化合物的沸点低于250°C。然而,280°C标记正在考虑以及“更实用测试”使用ISO 16000 - 6室的方法。3 - 6室方法指定德国AgBB规范的一部分,不过这种方法也被称为USGB LEED v4的测试认证。所有这些措施的实际波动率相关材料用作合并。

亚洲倾向于使用欧盟标准250°C的沸点在大气压力。再一次,它在不同地区不同世界的一部分。使用高沸点的标志也是感兴趣的;在这种情况下,沸点切断在大气压力280°C。

所有的这些测试和标准应用于监管限制以这样或那样的方式。当然,我们的目标是减少排放的化合物被认为是环境问题和/或导致室内空气质量差。几乎不可能将所有的监管规则和要求,尤其是在全球基础上;然而,当然有利于降低VOC的趋势。

本文的目的是展示信息波动(VOC)以不同的方式。为了说明方法之间的差异的结果,本研究将比较high-VOC定义)(使用美国传统商业合并和商业联合低VOC新dibenzoate混合和monobenzoates。

实验

如上所述,本文的重点是对比higher-VOC接合的更新,lower-VOC合并。在此基础上,不同类别的合并的例子包括(化学和VOC类型)。具体来说,合并后将被认为是:

  • 2、2 4-Trimethyl-1 3-pentanediol monoisobutyrate,商业high-VOC参考,缩写TMPDMIB;
  • 三甘醇di-2-ethylhexanoate,商业lower-VOC参考,缩写TEGDO;
  • K-Flex 975 p -二丙二醇的混合/二甘醇/丙二醇dibenzoates,缩写为975 p;
  • K-Flex 850年代的混合二丙二醇/二甘醇dibenzoates, 850年代缩写;
  • K-Flex 500 p - Lower-VOC混合二丙二醇/二甘醇dibenzoates缩写500 p;
  • 实验3-phenyl苯甲酸丙酯,缩写为613;
  • 苯甲酸苄酯的实验成绩,缩写鲍勃。

以下测试是运行在上面的合并:

  • 沸点;
  • 蒸汽压;
  • 闪点;
  • 热重分析仪(TGA)、等温在110°C;
  • ASTM D2369;
  • ASTM D6886;
  • 修改ASTM D6886;
  • ISO 11860 - 2;
  • ISO 16000 - 6(仅在整洁的合并)。

具体的测试方法都包含在本文的附录。所有这些测试给一个好的情况波动或挥发性内容的不同定义。这项工作的目的是为了说明方法来减少涂料VOC通过所需的规定和办法制定减少挥发性有机化合物的仪器,同时提高涂料性能。

讨论

物理数据在表1中列出了评价合并;图1演示了合并的蒸汽压力。沸点数据显示,mono和dibenzoates TMPDMIB相比,波动率很低;都是在大气压力和250°C以上,因此,所有被欧盟零VOC挥发性有机化合物的定义。蒸汽压和闪点数据也表明低波动性的苯甲酸TMBDMIB相比。这对室测试数据的影响,这可能是一个测试油漆将来在欧盟和美国。合并的蒸汽压越低,预期波动性能就越好。

因为继续开车向低挥发性有机化合物的仪器,VOC最小化所有贡献是很重要的。甚至原材料使用的VOC相对论低水平可以显著。烤箱测试标准方法比较VOC挥发性和挥发性成分的贡献。图2说明了本研究的合并的波动性EPA 24 ASTM D2369测试。通过这个测试,TMPDMIB 100%波动。虽然比dibenzoate混合monobenzoates更不稳定,都比TMPDMIB显著降低波动性。

除了这个测试,使用ASTM D6886 (GC方法)正变得越来越重要。商业zero-VOC油漆由ASTM D6886用来确定VOC, 1.5%按重量的研究添加到油漆的合并;然后ASTM D6886 GC方法用于分析。图3显示了测试的结果。几乎所有的TMPDMIB VOC的发现了这个方法。同时,613和鲍勃似乎波动100%这个方法,同时D2369测试表明,在挥发性有机化合物都低得多。这突出了一些限制使用GC测试方法时,一个复合的亲和力GC列除了相对挥发度中扮演了重要的角色。dibenzoates的挥发性有机化合物的仪器由这种方法较低。

修改ASTM D6886测试也被认为是用棕榈酸甲酯作为标记。棕榈酸甲酯是一个非常高的锅炉在大气压力(323°C)。南海岸空气质量管理地区313年正在考虑修改他们的方法通过使用这个标志。测试结果如图4所示。所有的mono dibenzoates,以及TEGDO沸点高于这个标记,而TMPDMIB没有。一个典型的GC色谱图如图5所示。

ISO 11890 - 2 VOC

欧盟将VOC定义为一种物质的沸点在大气压力小于250°C。ISO 11890 - 2测试方法是用来证明被测试的化合物的沸点比标记在250°C。所有的联合评估被发现使用这个测试零VOC的定义。

室测试

组织如美国绿色建筑LEED v4描述要求的挥发性有机化合物的仪器在不同的应用程序使用一个室的方法,和AgBB在德国。他们呼吁的方法是基于确定的挥发性有机化合物的仪器从一篇文章的一个月。基于获得的数据,文章被测试通过或失败。欧盟与美国环保署24方法或沸点标准,美国商会通过沸点的引用标记方法定义了挥发性有机化合物的仪器。暴露在室指定时间后,被困的挥发量然后清除GC。在欧盟,化合物发现低于C16标记被认为是挥发性有机化合物的仪器。化合物检测C16和C22标记被认为是SVOCs(挥发性);上面标记他们认为non-VOC,尽管这些化合物会有蒸汽压测试温度。方法还指定了烷烃作为参考化合物,并使用一个相对low-polarity GC柱。这不是最好的方法,因为兴趣更倾向于极性的化合物。 The trap and purge technique may also have some of the same issues.

室方法测试油漆挥发物是用来确定应用的VOC涂料。然而,通常表现在美国,我们跑的GC部分ISO 16000 - 6与整洁的塑化剂而不是剩余的从一个陷阱和清洗。众所周知,加载在大多数油漆将重量在1 - 3%之间,和油漆的矩阵也会对结果产生影响的期间排放测试。尽管如此,我们对整洁的联合执行测试。图6演示了这个测试的结果,图7展示了一个GC色谱测试。

计算环境保护署24

如上所述,在美国是很常见的计算挥发性有机化合物的仪器基于挥发的整洁的原材料。188金宝搏bet官网这是不正确的。因为矩阵,以及聚合物的兼容性与合并,将会影响实际从涂料挥发,计算结果倾向于高估VOC含量。然而,EPA方法24很难使用方法错误当执行实际的完整方案,尤其是对涂料VOC含量较低。图8说明了计算VOC涂料根据ASTM D2369结果的简洁的组件。注意,所有的油漆与苯甲酸酯低挥发性有机化合物的仪器比传统的合并,TMPDMIB。

总结

挥发性有机化合物的仪器继续发展的标准,测试方法继续改变作为挥发收紧的规定。今天,一个新的低voc接合的配方设计师是可用的。先前发表的研究表明,新dibenzoate混合分数为涂料行业开发执行以及或比TMPDMIB和TEGDO内部和外部应用程序——优秀的耐擦洗和光泽,没有牺牲在本质上所有相关性能在室内涂料、和188BET竞彩优良的性能在外部测试,没有问题决定保持中立。7、8

VOC的结果对于一个给定的材料可能会相差很大取决于测试方法。无论哪种方法用于描述VOC,所有的低VOC合并确实TMPDMIB控制相比,波动率很低。所有苯甲酸接合的贡献非常少的VOC涂料,特别是在低水平的使用。兼容时,合并成为绑定的一部分。具体地说,850年代和975 p的挥发量非常低,以便更好的进行描绘。随着时间的流逝,会有更多需要低voc合并允许零或near-zero-VOC油漆的配方改进的性能。

引用

1EPA 24测试方法,40 CFR 59。

2ASTM d - 2369,烤箱波动方法,EPA方法的一部分24。

3莱因哈德,o . VOC排放量之事在欧洲标准和规范,从LEED和新闻,欧洲涂料国会,2013年4月。

4Gernon,医学博士;Buyse k;琼斯,d .了解材料的相对挥发度:热分析的比较,GC分析和测试技术,欧洲涂料国会,2013年4月。188金宝搏bet官网

5Krieger,美国;Reinheimer k;中,h .概述在欧洲法规和测试方法确定排放室内油漆和新的测试结果基于模型漆配方,欧洲涂料国会,2013年4月。

6甲壳,卡洛斯,泰勒,露易莎,Taube,拉尔夫,”会议与低排放接合的当前和未来的立法”,欧洲涂料国会,2013年4月

7阿伦特,w;麦克布莱德,大肠;康纳,m .延续苯甲酸酯涂料技术的创新应用,水性,学报的进球数Higher-Solids涂料研讨会,新奥尔良,洛杉矶,2013年。

8阿伦特,w;麦克布莱德,大肠;康纳斯,m .苯甲酸酯涂料技术创新应用,美国涂料显示预印本和研讨会,2014年4月。

确认

作者要感谢翡翠性能材料,LLC和翡翠其族化学批准发布和展示。188金宝搏bet官网我们还要感谢黛比·戴维森,伊恩查询,莎拉·斯特罗瑟和凯特威廉森。

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