文档介绍：稀释剂对聚氨酯涂料性能和苯系物释放的影响
 
 
赵瑞 肖娉娉 李康曙 陈祥宇 周阳 李慧芳 沈隽
摘 要：为研究稀释剂种类对聚氨酯漆膜性能和漆饰刨花板苯系物释放的影响，本文选用两种溶剂（乙酸乙酯、工业混合溶ent; polyurethane paint; benzene series; pollution index; paint film performance
0 引言
漆飾家具大量应用在家居生活中，装修后油漆和稀料持续释放苯、甲醛等有害气体，成为室内环境的主要污染源[1-2]，每年仅哈尔滨地区因装修污染导致的白血病患者就达上千人[3]。研究证明，室内空气污染可能会引起呼吸系统、神经系统及血液循环系统的疾病[4]，聚氨酯漆释放的VOCs中特别是苯系物会刺激人的皮肤、眼睛和呼吸道等，严重威胁人们的身体健康，老年人和儿童更容易受到危害，罹患白血病甚至死亡[5]。因此，针对聚氨酯漆和苯系物展开研究越来越被人重视。
国内外学者针对聚氨酯漆的研究多集中在提升漆膜性能上，但对于漆料释放的苯系物研究甚少。Okamoto等[6]使用丙烯酸和水合肼改性水性聚氨酯漆，得到
具备良好的低温柔韧性和高温韧性的漆料，李永博等[7]研究了纳米材料的添加量对丙烯酸水性漆漆膜性能的影响，发现随着纳米氧化物添加量的增大，水性漆漆膜耐磨性逐渐增加，但苯系物释放没有得到控制。众多研究表明，环境参数、油漆种类和饰面材料等都是影响苯系物释放的因素，也是降低苯系物污染的源头。苯系物的初始释放速率和衰变速率与温度和空气流速呈正相关，温度对苯的释放速率的影响比相对湿度更明显，因此，在气温高、空气流速快的夏季进行装修，有利于室内苯系物快速排出[8]。张文超[9]研究了油漆种类对刨花板气体释放的影响，通过监测醇酸清漆、水性清漆和硝基清漆涂饰刨花板释放的有机物，发现水性清漆饰刨花板的环保性能优于醇酸清漆和硝基清漆，合理选择漆料有利于保障室内空气质量。对板材进行饰面处理可以有效阻隔刨花板挥发性有机物的释放，但饰面材料本身也会释放TVOC，给人体健康带来隐患[10]。
目前大部分降低苯系物污染的研究围绕外部环境因素或使用绿植、活性炭[11]等吸附净化等方面展开，对苯系物的释放源头—油漆稀释剂的探究有限。稀释剂是苯系污染物的主要来源，对稀释剂的溶剂种类进行研究，科学评价漆饰板材苯系物的空气污染指数，对于保障室内空气质量具有重要意义。同时，探索研究稀释剂种类对PU漆的涂料性能和苯系物释放浓度、组分的影响，对比分析不同稀释剂配制PU漆对空气质量的污染程度，优化得出更适宜作为PU漆稀释剂的溶剂种类，可为工业生产更加环保耐用的PU漆提供参考。
1 材料与方法
试验材料与设备
（1）基材为以甲醛释放量为标准的E0级刨花板素板（150 mm×75 mm×18 mm），广东某厂同批次生产，制造刨花使用的胶黏剂为脲醛树脂胶[12]。 mm的水曲柳薄木，热压温度为200 ℃，热压时间为60 s[13]。
（2）油漆为紫荆花牌双组份聚氨酯漆，该品牌的聚氨酯木器漆以环保性见长，在市场上素有安全价低的口碑。本试验使用的稀释剂有两种，一种是紫荆花牌漆自带稀释剂，即由酯类、苯类等混合而成的工业原装混合溶剂（制得漆料记为PU-M），另一种是实验室用乙酸乙酯溶剂作稀释剂（制得漆料记为PU-E）。乙酸乙酯有优异的溶解性，挥发气体对人体危害低，是工业生产中常用的溶剂，因此本试验优先选其为工业稀释剂替代品。
（3）涂料性能测定试验所用主要工具和药品见表1，其他材料还有毛刷、圆纸片、搅拌棒和吸水布等。
（4）气体采集分析设备见表2。
试验方法
涂料性能检测
根据GB/T 23997—2009《室内装饰装修用溶剂型聚氨酯木器涂料》，对两种稀释剂制得的涂料进行性能检测，所测指标如下。
（1）在容器中状态：用搅棒搅拌，根据搅拌均匀的难易程度判断涂料状态。
（2）施工性：根据涂刷过程的难易程度判断施工性是否良好。
（3）漆膜硬度：根据GB/T 6739—2006《色漆和清漆-铅笔法测定漆膜硬度》[14]，使用玻璃板承载涂层，涂漆后陈放24 h进行检测。
（4）附着力：参照GB/T 9286—1998《清漆和色漆 漆膜的划格实验》进行测定[15]，使用尺寸为150 mm×75 mm×18 mm的刨花板承载涂层，涂漆后陈放24 h进行检测。
（5）耐水性、耐碱性：根据GB/T —2005《家具表面耐冷液测定法》[16]进行测定。使用尺寸为150 mm×75 mm×18 mm的刨花板承载涂层，涂漆后陈放48 h进行检测。将充分浸润相应溶液的圆纸片覆于涂层，检测时间定为24 h，模拟液体不小心洒在家具表面到被清