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說說油漆的稀釋劑

WaterOff
2018-03-17 09:21:46

油漆的稀釋劑是一種為了降低油漆粘度,改善其施工性能而加入的與油漆成膜物質混溶性良好的液體物質。這些稀釋劑實際上大都是一些有機溶劑。稀釋劑的英文為“Thinner”,因而有人也稱之為“天拿水”,取的是其英文的發音。但稀釋劑并不等同于“香焦水”或“松香水”,因為“香焦水”通常指硝基漆的稀釋劑,而“松香水”通常指醇酸漆的稀釋劑。

稀釋劑又分為活性稀釋劑和非活性稀釋劑。活性稀釋劑會參與油漆成膜過程中的化學反應(只有一些特殊油漆中會使用到)。而非活性稀釋劑大多會在油漆成膜過程中揮發掉,因而,稀釋劑也是VOC(揮發性有機化合物)重要組成部分,因而也是大氣污染防治減排的對象。

稀釋劑的作用除了降低油漆粘度以改善施工性能外,有時也被用作清除待涂表面的油脂和清洗涂裝用具,因而,估計購買量時也要考慮這方面的耗用。

稀釋劑需要加入油漆中的用量,與施工方法和采用的施工設備有很大的關系,因為不同的施工方法和設備對油漆的粘度要求是不一樣的。而施工方法和設備種類繁多,原理各異,因而,很難給出一個非常準確的用量。

一般情況下,涂料制造商將防腐蝕涂料的出廠粘度設置為不加稀釋劑就能采用高壓無空氣噴涂施工(但所適用的噴嘴及總輸出流體壓力視油漆品種不同也是不一樣的)。但施工現場實際使用的噴嘴和總輸出流體壓力不一定滿足,因而有時也要通過加入稀釋劑來調整施工性能以滿足實際施工工藝要求。

 

稀釋劑的成份并不算是什么技術秘密,因為,從涂料制造商必須提供或公開的MSDS中,就有相應的成份組成(雖然MSDS中的成份含量通常給出的是一個范圍)。

我們先看看常用于配制非活性稀釋劑的有機溶劑都有哪些?

1、脂肪烴類:分子中碳原子間連結成鏈狀的碳架,兩端張開而不成環的烴,叫做開鏈烴,簡稱鏈烴。因為脂肪具有這種結構,所以也叫做脂肪烴。常用的脂肪烴溶劑包括200#溶劑汽油(松香水、礦油精、白節水)、140#溶劑汽油等。

2、芳香烴類:芳香烴,通常指分子中含有苯環結構的碳氫化合物。是閉鏈類的一種。具有苯環基本結構,歷史上早期發現的這類化合物多有芳香味道,所以稱這些烴類物質為芳香烴,后來發現的不具有芳香味道的烴類也都統一沿用這種叫法。芳香烴溶劑包括:苯、甲苯、二甲苯(通常為包括乙苯在內的同分異構體的混合物)、三甲苯(通常為同分異構體混合物)、重芳烴溶劑油(也稱高沸點芳烴溶劑,指碳原子數在10以上的芳烴混合物)。

3、醇類:包括甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、苯甲醇等。

4、酯類、醇酯類:醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸仲丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA、丙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、碳酸二甲酯、混合二元酸酯(DBE)、混酸丙二醇酯(CBE)、多元醇二元酯(EGDA)等等

5、酮類:丙酮、甲乙酮(丁酮)、環已酮、甲基異丁基酮(MIBK)、異佛爾酮、二丙酮醇等等

6、醇醚類:乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚等等

7、鹵代烴類:二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷、三氯丙烷、全氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、氯仿(三氯甲烷)、四氯化碳等等

8、其它:甲縮醛、二硫化碳、苯乙烯等等

而且還不斷會有新的有機溶劑被開發出來,它們如果價格上與現用有機溶劑相比有優勢,溶解性也滿足要求,則也會迅速被用于配制稀釋劑。

綠色底紋部分是最常用于配制油漆的有機溶劑品種。

 

究竟采用哪些有機溶劑來配制稀釋劑,主要考慮幾下幾點:

1、對目標油漆的溶解性(或與其它有機溶劑搭配后)滿足要求;

2、 揮發速度(或與其它有機溶劑搭配后)滿足要求;

3、 采用其配制的稀釋劑成本低;

4、 安全、環保和健康衛生方面的考慮。

其中,關于有機溶劑的安全、環保和健康衛生方面的性能是一個非常復雜的問題。也是一個負責任的涂料制造商在選擇有機溶劑配制稀釋劑時需要考慮的問題。相關資料可從該有機溶劑的MSDS上了解。但一些新型溶劑的相類數據往往缺失。下面我們做一下簡單的介紹。

1、 安全性方面

絕大多數有機溶劑易燃,其揮發至空氣中與空氣形成的混合氣體易爆。衡量其燃爆危險性的指標為閃點及爆炸極限(下限和上限)。通常閃點越低、爆炸極限下限越低、爆炸極限上下限之間的范圍越寬,則越危險。

2、 環保性方面

有機溶劑配制的稀釋劑也是VOC,排放到大氣中會構成大氣污染物。其污染性主要體現在以下方面:對PM2.5的影響、參與大氣光化學反應形成低空臭氧污染、破壞高空大氣臭氧保護層。當然,不同的有機溶劑對環境的這三個破壞作用是不一樣的。另外,MSDS的第十二部分“生態學資料”中也會介紹其對環境的影響。

3、 健康衛生方面

MSDS的第十一部分“毒理學資料”會介紹這方面的信息,包括:

急性毒性:

皮膚刺激性/腐蝕性:

嚴重眼損傷/眼刺激:

呼吸/皮膚致敏:

生殖細胞致突變性

致癌性:

生殖毒性:

特定目標器官系統毒性--單次接觸:

特定目標器官系統毒性--反復接觸:

呼吸危害:

但是很多有機溶劑的相關信息并不全。

 

那么,究竟哪些有機溶劑不應該或者不能用于配制稀釋劑、或者限制使用于配制稀釋劑呢?有何依據呢?

實際上,國內外基于一些已知的有機溶劑的對環境和健康的危害性,對其高度關注,通過立法或標準限制其在涂料中的含量,如:

—歐盟REACH法規將一些乙二醇醚及其醚酯類、鹵代烴列入了高度關注物質清單;

—我國國家環保總局將含乙二醇醚及醚酯類的涂料列入了“高污染、高環境風險”產品名錄;

—我國制訂的關于涂料中有害物質限量的標準中,將一些溶劑列入了限量要求中。

這些被關注的有機溶劑包括:

1、  

苯被國際癌癥研究中心確認為高毒致癌物質,主要影響造血系統、神經系統,對皮膚也有刺激作用,故對其含量應嚴加控制。

2、  甲苯+二甲苯+乙苯

甲苯、乙苯和二甲苯毒性沒有苯大,但也會危害人體的中樞神經系統,刺激呼吸道和皮膚等,對人體的危害呈相加作用,由于這幾種物質在涂料中可相互替代使用,故對溶劑型涂料中的甲苯、乙苯和二甲苯可作總量控制。

3、  乙二醇醚及其醚酯類

乙二醇醚及醚酯類助溶劑大部分會揮發至空氣中,造成涂裝生產環境和大氣的污染。乙二醇醚及醚酯類的毒性越來越受到人們的關注,它們對血液循環系統、淋巴循環系統及動物生殖系統均有極大危害,會影響男性 X 染色體,會導致雌性不育,及胎兒中毒、畸形胎、胚胎消溶、幼兒成活率低及先天低智能等病狀。現在部分發達國家和地區已開始部分限制某些乙二醇醚及醚酯類的生產和使用;而采用危害性較小的丙二醇醚類替代。

4、  鹵代烴

鹵素是強毒性基,鹵代烴一般比母體烴類的毒性大。鹵代烴經皮膚吸收后,侵犯神經中樞或作用于內臟器官,引起中毒。有些鹵代烴具致癌性,有些鹵代烴能破壞大氣臭氧層。為了降低成本,一些制造商會大量使用對人體和環境危害更大的鹵代烴溶劑,如三氯乙烯、二氯甲烷、二氯乙烷、 1.2-二氯丙烷等。

5、  甲醇

甲醇溶于水。其對人體和水生物的危害已被人所熟知。

附:我國涂料中有害物質限量標準對一些溶劑的限量要求

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