易挥发物质摩尔质量测定数据,用新型灰分和全固体分析耐化学试剂涂层系统测定挥发性有机化合物
易挥发物质摩尔质量测定数据,用新型灰分和全固体分析耐化学试剂涂层系统测定挥发性有机化合物根据EPA Method 24对12种涂料进行总固体含量分析。理论固体含量值是表1 烘箱和Computrac测试总固体含量的结果对比大气环境保护法和政府要求减少挥发性有机化合物(VOCs)的含量(VOC被定义为参加大气光化学反应的有机化学物)。这些规定要求在配方中要少用或不用有害的空气污染物(HAPs )和六价铬(铬酸盐)。为了符合VOC相关规定,也为了使更多不含VOC的溶剂和水稀释性涂料被使用,目前的研究重点是开发出对环境无害(不含HAP、低VOC含量)的涂层。近年来,ARL不断改进,研发出水稀释性双组分聚氨酯CARC topcoat MIL-DTL-64159 (1)涂料。水分散性涂料能使之前的双组分系统(MIL-C-46168 [2])减少50%的VOC含量并排除HAP。
使用新型灰分和全固体分析耐化学试剂涂层系统测定挥发性有机化合物含量(VOC)
1、介绍
美军研究实验室(The U.S. Army Research Laboratory’s ARL’S)的伪装涂层和腐蚀团队是负责研究、测试耐化学试剂涂层(Chemical Agent Resistant Coating CARC)及其他军用涂层系统的实验室。CARC最初用于军用涂层。CARC系统在1983年被应用于战斗、战斗支援、战略轮式车辆、航空器和陆地设备中国牛涂网ntw360.com。
CARC要求涂层必须严格符合各种参数。标准的设备性能最大化的提高作战人员在战场上的作战能力。伪装涂层是基于耐用性、环境适应性、生存性三个重要因素的平衡而研发的。新的配方必须按照保护大气环境的要求,遵守大气污染条例。
大气环境保护法和政府要求减少挥发性有机化合物(VOCs)的含量(VOC被定义为参加大气光化学反应的有机化学物)。这些规定要求在配方中要少用或不用有害的空气污染物(HAPs )和六价铬(铬酸盐)。
为了符合VOC相关规定,也为了使更多不含VOC的溶剂和水稀释性涂料被使用,目前的研究重点是开发出对环境无害(不含HAP、低VOC含量)的涂层。
近年来,ARL不断改进,研发出水稀释性双组分聚氨酯CARC topcoat MIL-DTL-64159 (1)涂料。水分散性涂料能使之前的双组分系统(MIL-C-46168 [2])减少50%的VOC含量并排除HAP。
表1 烘箱和Computrac测试总固体含量的结果对比
根据EPA Method 24对12种涂料进行总固体含量分析。理论固体含量值是
根据公式和供应商的产品成分表计算出来的。所有样品都会由ASTM方法和仪器测试三次,平均值在表2列出。
表2 烘箱和Computrac测试灰分的结果对比
5. 结果和讨论
测试数据表明烘箱干燥法和水分分析仪测试方法没有显著差别。分表格的数据显示出很强的重复性。数据的高度一致性充分说明了两种方法都可以用于总固体含量的检测。根据这些数值,用ASTM Standard Practice D 3960 (4)中的公式也可计算出VOC含量。
ASTM D 7232 (10)的测试方法最大的优势就是节省时间和资源。菜单化指导操作的仪器界面和仪器的快速判定,能使整个测试过程更快速的完成。在该方法下,产品清单中大量的样品检测和确认能够在短时间内轻松完成。并能快速检测VOC含量是否符合CARC的技术规范。
成本也是一个重要的因素。虽然两种方法都能得出结果,但是使用水分分析仪测试方法能够节省工时,并且水分、总固体含量、灰分或者干重结果能够在一次测试中获得,使测试更有效率。使用该方法,能够实现更高的生产效率。
在指定时间内,要比烘箱法测试更多的样品。购买水分分析仪可以提高样品处理量以节省工时和提高劳动效率,获得快速的投资回报。
水分分析仪还能够减少人工测量和操作对测试结果带来的错误。因为天平整合在仪器里面能够搜集和计算所有的数据,而ASTM D 2369 (5)方法中的数据是手动处理。仪器能够消除人工计算和校对数据时所可能出现的错误,所以使用水分分析仪能够增加准确性。
随着技术不断发展,改进后的水分分析仪已经成为水分测试的首选,而烘箱法则变成了后备或者认证核实的方法,使快速检测VOC而无需为准确性而担忧成为可能。
水分分析仪使快速测试已经成为可能。
参考文献
1. MIL-DTL-64159. Coating Water Dispersible Aliphatic Polyurethane Chemical Agent Resistant 2002.
2. MIL-C-46168. Coating Aliphatic Polyurethane Chemical Agent Resistant 1993.
3. MIL-DTL-53039B. Coating Aliphatic Polyurethane Single Component Chemical Agent Resistant 2005.
4. ASTM D 3960. Standard Practice for Determining Volatile Organic Compound (VOC) Content of Paints and Related Coatings. Annu. Book ASTM Stand. 1996.
5. ASTM D 2369. Standard Test Method for Volatile Content of Coatings. Annu. Book ASTM Stand. 1996.
6. ASTM D 4017. Standard Test Method for Water in Paints and Paint Materials. Annu. Book ASTM Stand. 2002.
7. ASTM D 3792. Standard Test Method for Water Content of Coatings by Direct Injection Into a Gas Chromatograph. Annu. Book ASTM Stand. 2005.
8. ASTM D 1475. Standard Test Method for Density of Liquid Coatings Inks and Related Products. Annu. Book ASTM Stand. 1998.
9. ASTM D 4457. Standard Test Method for Determination of Dichloromethane and 1 1 1-Trichloroethane in Paints and Coatings by Direct Injection Into a Gas Chromatograph. Annu. Book ASTM Stand. 2002.
10. ASTM D 7232. Standard Test Method for Rapid Determination of the Nonvolatile Content in Coatings. Annu. Book ASTM Stand. 1996.
11. ASTM D 3925. Standard Practice for Sampling Liquid Paints and Related Pigmented Coatings. Annu. Book ASTM Stand. 1996.
12. ASTM D 3723. Standard Test Method for Pigment Content of Water-Emulsion Paints by Low-Temperature Ashing. Annu. Book ASTM Stand. 1996.
13. ASTM D 1193. Standard Specification for Reagent Water. Annu. Book ASTM Stand. 1996.
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