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TVOC和VOC的差異？

來(lái)源: | 作者:佚名 | 發(fā)布時(shí)間: 2022-08-01 | 1433 次瀏覽 | 分享到:

VOC是指"1升涂料中除去水的物質(zhì)當(dāng)中含有有機(jī)揮發(fā)物的重量"，而TVOC是指"1升涂料中含有有機(jī)揮發(fā)物的重量"，它們的計(jì)算公式分別是：

VOC=（X%-H2O%）×Dc×1000

（X%-H2O%）×Dc

TVOC=-----------×1000

100%-H2O%（Dc/Dw）

式中：X%-涂料中揮發(fā)性物質(zhì)重量含量

Dc-水性涂料的密度，g/mL

H20%-涂料中水的重量含量

DW-水的密度，g/mL

TVOC可以經(jīng)過(guò)公式簡(jiǎn)化，得到與VOC的關(guān)系：

除水外所有揮發(fā)份的重量含量×Dc

TVOC=--------------------×1000

固體體積含量+除水外所有揮發(fā)份的體積含量×Dc

1000

=------------------------------------

1/除水所有揮發(fā)份混合比重+固體體積含量/除水外所有揮發(fā)份重量固含×Dc

VOC計(jì)算公式

因?yàn)?/span>“除水外所有揮發(fā)份混合比重≈1”，所以：

大部分內(nèi)墻涂料的體積固含量大約在35%～40%左右，當(dāng)TVOC限量為100g/L時(shí)，所對(duì)應(yīng)的VOC大約是（39～44)g/L。因此；環(huán)標(biāo)中TVOC的限量標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比國(guó)標(biāo)中VOC的限量標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。其實(shí)即使是100%的固含，VOC仍然大于TVOC。

由此可見(jiàn)，控制配方中的TVOC比控制VOC更為直接。那么，為了滿足TVOC的限量標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該在配方上如何調(diào)整，調(diào)整后會(huì)給涂料性能帶來(lái)什么變化，在下面進(jìn)行論述。

為滿足TVOC在配方方面所采取的方法

實(shí)際上，要滿足國(guó)標(biāo)GBl8582-2001對(duì)VOC的限量非常容易，但是滿足環(huán)標(biāo)就很困難。按公式推導(dǎo)，滿足國(guó)標(biāo)時(shí)可以添加揮發(fā)性有機(jī)溶劑大約是配方含量的12.5%～15%，而要滿足環(huán)標(biāo)卻只能添加到3%～3.5%左右。那么，為什么說(shuō)環(huán)標(biāo)很難滿足呢?是因?yàn)榘?/span>VOC降低到限制范圍后，會(huì)對(duì)內(nèi)墻涂料產(chǎn)品的成膜性能和防凍性能產(chǎn)生較大的影響，所以必須采取必要的方法才有可能適應(yīng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們歸納出以下幾種方法。

2.1 保證在揮發(fā)性溶劑含量不變的情況下，適當(dāng)提高產(chǎn)品的體積固含量

無(wú)論是從定義來(lái)分析還是由公式推算，在保證揮發(fā)性溶劑含量不變的前提下，提高產(chǎn)品的體積固含量能降低體系的TVOC，但是會(huì)略微提高VOC，因?yàn)橥苛系谋戎卦龃罅?。提高體積固含量有效的途徑是用部分粉料替代配方當(dāng)中的水，或者整體提高配方當(dāng)中的固體含量。

2.2 使用高效的成膜助劑，降低溶劑添加量

傳統(tǒng)的成膜助劑是Texanol、醇醚、溶劑汽油及苯甲醇等溶劑，這些溶劑要么助成膜效率一般，要么本身氣味較大，都很難圓滿地解決問(wèn)題。為此，國(guó)內(nèi)外溶劑廠商陸續(xù)推出了一些高效的成膜助劑，能夠保證成膜效率的基礎(chǔ)上降低TVOC。我們做的一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2.

表2 成膜助劑的實(shí)驗(yàn)

類別氣味推薦量/% 對(duì)體系的影響

TEXANOL? - 6～10 略有增稠

雙酯較大 4～7 水溶性差，易產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象

PPH 柔和香味 3～5 干燥速度慢，添加量要小心

Cresol混合酯基本無(wú)味 4～7 在苯丙體系中混溶性差

DalpadC 基本無(wú)味 4～7 在苯丙體系中混溶性較差

由此可見(jiàn)，通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)某赡ぶ鷦辽倏山档?/span>15%的揮發(fā)性有機(jī)溶劑添加量，對(duì)TVOC和VOC的降低大有幫助。

2.3 直接降低抗凍劑的用量，或利用保護(hù)性助劑提高乳液的抗凍能力，降低抗凍溶劑的添加量

乳膠漆的抗凍性能主要還是有乙二醇或丙二醇等抗凍劑來(lái)提供，這些都屬于VOC范疇。降低它們的添加量就可以降低TVOC和VOC，但會(huì)對(duì)體系的抗凍性能產(chǎn)生影響。因此，選擇保護(hù)性助劑能夠解決這個(gè)矛盾。這些助劑包括低分子量的纖維素和乳化劑等。

2.4 使用低溫成膜的乳液

作為內(nèi)墻涂料品種，降低VOC是提高產(chǎn)品環(huán)保性能的主要課題。國(guó)內(nèi)低VOC或零VOC內(nèi)墻乳膠漆尚處于研發(fā)階段，還沒(méi)有關(guān)于低VOC內(nèi)墻乳膠漆的標(biāo)準(zhǔn)或概念，而且在零售市場(chǎng)上還沒(méi)有注明屬于低VOC的產(chǎn)品。而國(guó)外在這一領(lǐng)域已經(jīng)比較成熟，特別是國(guó)外低VOC乳膠漆在零售市場(chǎng)上處于重要地位，并在產(chǎn)品包裝標(biāo)志上注明VOC的含量。實(shí)際上，這些低VOC或零VOC的產(chǎn)品就是選擇了成膜溫度界于（0～3）℃，而且具有一定的低溫穩(wěn)定性的乳液。這樣一來(lái)，在配方當(dāng)中就可以不添加或少量添加成膜助劑和抗凍劑，真正地實(shí)現(xiàn)低VOC或零VOC，但產(chǎn)品性能多少受到一些限制。如果在這種體系中重新添加適量的成膜。

助劑和抗凍劑，既滿足了TVOC的限量要求，又能保證涂料的性能。

控制TVOC不當(dāng)所產(chǎn)生的問(wèn)題及解決手段

雖然我們提出了控制TVOC的方法，但畢竟TVOC的限量標(biāo)準(zhǔn)太嚴(yán)格，而且在這一領(lǐng)域還屬于摸索階段，這些方法的采用會(huì)存在一些不足和問(wèn)題，下面就碰到的情況進(jìn)行初步分析。

3.1 對(duì)干燥速度的影響

使用的這些溶劑都屬于干速較慢的溶劑，如果降低其含量，會(huì)導(dǎo)致漆膜的干燥速度加快，直接影響漆膜的外觀（例如流平效果）。可以通過(guò)調(diào)整保水性的增稠劑來(lái)改善這個(gè)情況。

3.2 對(duì)開(kāi)裂的影響

降低成膜助劑的含量，實(shí)際上就是降低了乳液在低溫下的粘結(jié)性能，直接導(dǎo)致產(chǎn)品在低溫施工時(shí)容易發(fā)生開(kāi)裂問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PVC界于55～70左右的普通產(chǎn)品，如果必須滿足TVOC的限量要求，在溫度低于813，濕度在50%的環(huán)境下，濕膜厚度大于500μm時(shí)都有不同程度的開(kāi)裂情況。但如果施工方式只是刷涂和輥涂，濕膜厚度只有100μn左右，還不會(huì)有太大的問(wèn)題。