测定水性涂料中VOC的几点建议

1、百家论坛测定水性涂料中VOC 的几点建议尹建武(北京微量化学研究所分析测试中心, 100091摘要:不同标准和测试方法会引起VOC 值的差异, 针对水性涂料的特点, 对影响VOC 测定的因素作了试验, 提出测试步骤和合理方法, 并统一计算方法, 消除这些差异。关键词:水性涂料; VOC ; 测定1不同的标准引起VOC 值的差异VOC 一项指标, 论的国家强制性和业水性涂料标准 (G B18582-2001室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量、G B 50325-2001民用建筑工程室内环境污染控制规范、HBC12-2002环境标志产品认证技术要求水性涂料 , 由于其中对VOC 值的定义不同,

2、 同样的产品因采用不同的标准计算出的VOC 值相差很大, 消费者无法从中判别那一种产品更有利于环保, 它们的差别体现在VOC 的计算公式上。例如国标G B18582-2001及G B50325-2001对内墙涂料VOC 的计算公式为VOC =(V -103, 此种方法的VOC 值为挥发性有机V H 2o 化合物与样品体积的比值。而国家环保局颁布的HBC12-2002对内墙涂料的VOC 的计算公式为( TVOC =103, 这种方( 100%-H 2O %c /w法与美国ASTM D3960-98对VOC 的定义和计算方法相同, 均为挥发性有机化合物与扣除水分后的样品体积的比值。两种计算方法的结

3、果相差近一倍, 以下为两种方法计算VOC 值的比较。表1水性涂料样品中加入不同水后各测定值的变化及VOC 值的变化试样原样加入10%水加入20%水挥发分/%56 图1从表1和图1中的数据可得出以下结论:第一, 从表1中可看出, 用HBC12-2002方法计算的VOC 值不因水分的多少而改变。而按国标计算的VOC 值因含水量的增加而降低。第二, 如果按国家强制性安全标准对VOC 的限值200g/L 计算, 那么内墙涂料中有机挥发物含量将近20%, 只比溶剂型涂料VOC 限值500g/L低60%, 这与研制水性涂料的初衷(减少对环境的污染 相悖。由此得出, 若非内墙涂料的VOC 指标制定的不合理,

4、 就是计算方法不合理。2不同测试方法造成VOC 的差异除上述因计算方法造成VOC 的差异外, 测定方法的不同也是造成VOC 差别的一大因素。VOC 是挥发分、密度、水分这三项测定结果计算得出的, 下面就不同标准对这三项的测定结果进行比较。从表 2中列出的测定结果看, 挥发分(最大相对偏差1162% 、密度(最大相对偏差2102% 以不同标准测定的结果相符合, 而水分(最大相对偏差水分密度按HBC12-2002按国际计算计算VOC/g/L217217217VOC/g/L 958577中国涂料242003年第1期百家论坛18142% 的测定结果相差较大, 虽然这两种方法都能测定水分, 但是对不同的

5、产品是有选择的。G B 606-88水分测定通用方法(K arl Fischer 法 中规定了此测定方法的适用范围, 适用于部分固体和液体有机试剂中游离水或结晶水的测定。不适用于能与卡尔费休试剂的主要成分反应并生成水的样品, 以及能还原碘或氧化碘化物的样品中水分的测定。表2测定结果执行标准测定项目挥发分样品编号W -02-014W -02-044W -02-005W -02-011W -02-004W -02-045HBC 12-2001G B 18582-2001VOC /g/L 866714862密度水分注2挥发分相对偏差/%密度相对水分相对偏差/%偏差/%注:1-表3实验结果样品编号RW

6、 -02-101RW -02-103RW -02-84试样质量碘溶液加入量/ml 10105空白消耗硫代硫酸钠(011015mol/l 的量/ml样品消耗硫代硫酸钠(011015mol/l 的量/ml样品还原碘的量mmol/g以下三个理由, 说明在测定VOC 时利用KarlFischer 法测水是不合理的。水性涂料中的体质颜料如白炭黑、云母粉、高岭土、滑石粉、膨润土都含有一定量的结晶水。如果涂料的配方中含有这些体质颜料, 其结果包含了涂料中的水及这部分结晶水;表3列出的实验结果表明水性涂料中存在着能还原碘的物质;在用Karl Fischer 试剂滴定试样时, 试样溶液出现结块、结片现象, 对此

7、现象还找不出原因(无法做出解释 , 在不能确定其是否影响水的测定之前应慎重使用此法。3影响VOC 测定的因素样品均匀性对测定VOC 准确性的影响:由于水性涂料的特点, 测定时所取试样是否能代表涂料整体就成为影响VOC 值准确性的主要因素。如何使水性涂料样品均匀, 立邦涂料有限公司提供了如下试验结果:分别在5L 、1L 包装的白色涂料中加入一定量的颜料, 用振动混合机(型号:SO -40a 0175功率/kW 混匀样品和人工混匀样品进行比较。均匀程度是以下述试验判断的:在1L 、5L 包装乳胶漆中加入1%的黑色浆 , 并进行混样。取不m 涂布器在13cm 15cm 同时间混样的涂料用150的白纸

8、卡上刮卡, 流平5min 后放入55的鼓风干燥箱中干燥15min , 用CE -7000A 仪器进行测试(光源为D65光源 。相邻两个时间段的涂料色差平均值相比0105则认为混样均匀。振动混样器耗时3分钟混匀样品, 人工耗时(5L 包装 25分钟、(1L 包装 6分钟混匀样品。根据上述结果要求从整包装抽取涂料样品时, 尤其是从大包装(5L 以上的包装 抽取样品时要考虑上述实验结果的要求。如果送到检测单位是大包装涂料(5L 以上的包装 实验人员应考虑测试样品的均匀性。VOC 值是否合理依据测试步骤是否合理, 也就是说在保障样品均一性的同时, 采用合理的测试方法, 并统一VOC 值的计算方法, 以

9、消除因不同标准造成的VOC 值的差异。收稿日期2002-09-20中国涂料252003年第1期SUMMARIES N e w Year MessageWang Zuo (1In this new year , all enterprises should behave well than ever. Every one should make hard exercise in the management of the enterprise and do hard work to develop high-level products.The concept of the technical

10、service in coatings sales in foreign countries is introduced. the principle , connotation and resource disposition of technical ser 2vice in coatings sales are studied. We have a long way to go while conpared with coatings industry in services. how to technical service , and as a whole , the author

11、thoughts on them.Analysis on the competing status nese titanium dioxide 2An outline of and developing trend of the world dioxide industry is given. whether foreign and domestic companies may or may not invest in the industry are analyzed. Introduction on those enterprises with ten thousand tons per

12、year capacity , their developing mode , and their competing strength are made.To strengthen the strategical management is a necsssityJai Bo-ru (19So called strategical management includes the work out , the implementation and the control of the managing strategy of a enterprise. The author feels tha

13、t those entrepreneurs of domestic enterprises are lack of strategical thinkings , like to make decision at will , therefore he suggests that those entrepreneurs should put emphasis on the work out and implemen 2tation of the managing strategy and for this , one must try to establish necessary regula

14、tions.The developing trend of the marine paints for w arshipsFu Da-hai and Cao Jing-yi (10An introduction on the features of those coatings used on warships is made. focal developing directions of the marine paints for warships are bringing for 2ward.B road domain net w ork establishment in coat 2io

15、ngs sales managementHu Shu-peng and his colleagues (21The necessity and thinking of establishing this broad domain network are discussed. Technical issues which our readers may concern are introduced.Thinking aroused from a la wsult on the V OC restriction of coatings products happened in the U nite

16、d StatesHuang Tian-yuan (14Two enforceable state standards on architectural coatings products became effective last year. Strong controversy was happened because of the execution of these standards. Same thing happened in the United States. The situation became even more serious , a controversy beca

17、me a lawsuit. Which is right ? Which is wrong , this article may give us some enlighten 2ments.Several points of opinions on the measurement of the V OC of the w ater -based paintsY in Jian-wu (24Difference in VOC value may arise while you use different standard and different method of determina 2tion. By considering the feathers of the water-based paints , tests were made on the factor