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0 前言

        生產(chǎn)具有優(yōu)良使用性能的建筑乳膠漆，要求乳液具有盡可能高的玻璃化溫度，但涂裝時，人們又要求乳膠漆具有盡可能低的最低成膜溫度，以便在較低環(huán)境溫度下也能涂裝成膜。于是就有了成膜助劑，調節(jié)這對矛盾的調和劑。在建筑乳膠漆中，常用的成膜助劑有Texanol、醇酯12、Lusolvan FBH、Coasol、DBE-IB、DPnB、DOWANOLPPh等，而Texanol常被作為標桿。在我國大多數(shù)企業(yè)使用Texanol和醇酯12。

        盡管成膜助劑對乳膠漆的成膜有很大促進作用，但成膜助劑是有機溶劑，對環(huán)境有負面影響。隨著環(huán)境污染加劇和人們環(huán)保意識提高，法規(guī)和標準對其限制越來越嚴。在此條件下，成膜助劑具有以下一些發(fā)展趨勢。

        法規(guī)和標準的要求使成膜助劑向高沸點發(fā)展。

        法規(guī)和標準對VOC的限制越來越嚴。但是否符合法規(guī)和標準的要求是通過規(guī)定測試方法的測試結果來衡量的。即使同一種涂料，不同的測試方法會得到不同的結果，有的甚至相差很大。

        我國建筑墻面涂料目前有3個關于VOC要求標準，分別是GB 18582—2008《室內裝飾裝修材料 內墻涂料有害物質限量》、GB 24408—2009《建筑用外墻涂料中有害物質限量》和HJ 2537—2014《環(huán)境標志產(chǎn)品技術要求 水性涂料》。其中，GB 18582—2008和GB 24408—2009是強制標準，HJ 2537—2014是推薦標準。它們對VOC的定義都采用在101.3 kPa標準壓力下，任何初沸點低于或等于250 ℃的有機化合物。它們具體要求如表1所示。

建筑墻面涂料3個標準關于VOC的要求

        從表1可以清楚看出，VOC限制不斷趨嚴。我國對涂料揮發(fā)性有機化合物VOC的測定方法也有3個標準，分別適用于VOC含量不同的涂料測試，如表2。

涂料VOC測試方法

        HJ 2537—2014《環(huán)境標志產(chǎn)品技術要求 水性涂料》規(guī)定，揮發(fā)性有機化合物(VOC)檢測按照GB/T23986—2009規(guī)定的方法進行。GB/T 23986—2009規(guī)定，應使用一種純度已知，其沸點在限定值附近±3℃的標記物。示例：如果沸點限定值為250 ℃，沸點為252.6 ℃的十四烷可作為非極性樣品體系的標記物，沸點為251 ℃的己二酸二乙酯可作為極性樣品體系的標記物。

        GB 18582—2008《室內裝飾裝修材料 內墻涂料有害物質限量》在GB/T 23986—2009之前發(fā)布，GB24408—2009《建筑用外墻涂料中有害物質限量》和GB/T 23986—2009同年發(fā)布。因為制定GB 18582—2008和GB 24408—2009時還沒有GB/T 23986—2009，所以這2個標準都規(guī)定按各自的附錄測試方法測試VOC。其附錄規(guī)定的水性涂料VOC測試方法基本與GB/T 23986—2009相同。

        因為把沸點等于或低于250 ℃的有機化合物定義為VOC，沸點超過250 ℃的那些物質不歸入VOC的范疇，這就促使成膜助劑向高沸點發(fā)展，以規(guī)避VOC的限制。高沸點成膜助劑如表3所示，其性能如表4。

高沸點成膜助劑

成膜助劑的性能參數(shù)

       在涂料配方中加入高沸點成膜助劑，能促進涂料成膜，根據(jù)我國目前的測試方法又不計入VOC，從而既能較好地達到涂料的性能要求，同時又滿足VOC限制趨嚴的要求，甚至還能生產(chǎn)零VOC涂料。高沸點、低蒸氣壓的成膜助劑揮發(fā)速率比較低，在涂膜中保留時間比較長，對涂膜的硬度和耐沾污性會有一定的負面影響。

       成膜助劑的多功能化是其另一發(fā)展趨勢，如非離子成膜表面活性劑，不僅能降低表面張力、低泡，而且還能降低涂料的最低成膜溫度，同時也能符合VOC限制要求。其實，這也是非離子表面活性劑的多功能化。這類產(chǎn)品如Surfynol AD01、Dynol 360、Loxanol CA 5086、Loxanol CA 5087、Loxanol CA5120、Loxanol CA 5130等等。

       陶氏公司以伊士曼的Texanol成膜助劑為基準，比較高低分子量仲醇聚氧乙烯醚(secondary alcoholethoxylates)表面活性劑對不同乳液降低最低成膜溫度的作用，結果如圖1所示。

仲醇聚氧乙烯醚表面活性劑和Texanol降低最低成膜溫度比較

        氣味雖沒有寫入標準要求，但降低涂料氣味是用戶對涂料生產(chǎn)企業(yè)的要求之一，氣味也屬于環(huán)境友好的范疇。因此涂料生產(chǎn)企業(yè)也要求成膜助劑盡量低氣味，或無氣味，降低氣味自然也是成膜助劑發(fā)展方向之一。

       一般來說，多組分成膜助劑性能比單組分成膜助劑能較好地達到平衡�？梢钥闯�，成膜助劑還有向多組分化發(fā)展的趨勢。

       在環(huán)境友好要求越來越高的條件下，低毒、安全和生物降解性也是成膜助劑發(fā)展趨勢之一。

        從以上分析可以看出，成膜助劑發(fā)展受法規(guī)和標準影響最大，其發(fā)展方向應該是配制的涂料符合相關性能和環(huán)境標準要求的高性價比的成膜助劑，最好是不使用成膜助劑的零VOC涂料。