鐘國鳴　張戈　凌暉

摘 要：水性涂料屬于現(xiàn)代化綠色環(huán)保產(chǎn)品，主要分為水性木器型涂料、內(nèi)外墻型涂料和陰極型電泳涂料等，被廣泛運用于裝修等領域。但在實際生活中，水性涂料中含有大量的合成乳液單體，會產(chǎn)生一定的揮發(fā)性有機化合物。重點參照《環(huán)境標志產(chǎn)品技術要求水性涂料》（HJ/T 201—2005）等相關標準，對多種不同的水性涂料揮發(fā)性有機化合物進行了檢測，并經(jīng)過相關科學檢測后分析了其檢測結果，以期達到試驗預期目的，并提高檢測效率和質(zhì)量。

關鍵詞：水性涂料；揮發(fā)性有機化合物；氣相色譜分析法；沸點

中圖分類號：TQ630.7 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.12.133

常溫下沸點不高于250 ℃的有機化合物統(tǒng)稱為揮發(fā)性有機化合物，主要是指水性涂料接觸到空氣后會與空氣中的物質(zhì)發(fā)生反應，產(chǎn)生部分固體或液體。發(fā)生反應的主要影響因素為溫度和壓力。隨著經(jīng)濟全球化進程的不斷推進，全球生產(chǎn)經(jīng)營活動越發(fā)活躍，生產(chǎn)企業(yè)每天都會產(chǎn)出大量的揮發(fā)性有機化合物。如果這些物質(zhì)在大氣中的含量過大，則不僅會給企業(yè)造成較大的經(jīng)濟損失，還會嚴重污染生態(tài)環(huán)境，進而對人們的身體健康造成威脅。因此，利用相關科學實驗，深入分析化合物的檢測結果，能有效減少揮發(fā)性有機化合物對大氣的污染程度，從而提升人們的生活質(zhì)量。

1 實驗設計

檢測水性涂料揮發(fā)性有機化合物時，需要準備好實驗材料和試劑，并采用氣相色譜分析法，具體操作步驟如下。

1.1 實驗材料和設備

揮發(fā)性有機化合物包括甲基異戊基酮、乙二醇甲醚醋酸酯、苯甲醇、一縮二乙二醇、乙二醇單丁醚、正丁醇、十二醇雙酯、異丁醇、1，3-丙二醇、丙酮和十二醇酯等。

內(nèi)標物：主要是指運用某種純物質(zhì)區(qū)分待測物的含量，必須選擇能完全溶解于揮發(fā)性有機化合物的物質(zhì)。在實驗中，可選擇二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇乙醚和乙二醇二甲醚等。

標記物：主要是指在揮發(fā)性有機物中加入某種標記質(zhì)，從而快速追蹤揮發(fā)性有機化合物的運動過程。在實驗中，可選擇己二酸二乙酯等。

1.2 實驗條件

本實驗主要采用氣相色譜法，實驗條件主要分為非極性和極性類色譜柱。其中，非極性類色譜柱條件主要包括：①選用Rt-x5柱。包括二甲基硅氧烷（含量為95%）、苯基（含量為5%），膜厚30 m×0.32 mm。②氣化室溫度。氣化室溫度一般為200 ℃，檢測器溫度為250 ℃。③實驗升溫過程。試驗起始溫度為50 ℃，保持15 min，升溫速度保持在20 ℃/min，最高溫度不超過150 ℃，保持1 min左右。

極性類色譜柱條件主要包括：①選用FFAP類型柱。聚乙二醇型改性毛細管柱，膜厚30 m×0.32 mm。②氣化室溫度。氣化室溫度一般為180 ℃，檢測器溫度為230 ℃。③實驗升溫過程。試驗起始溫度為50 ℃，保持5 min，升溫速度保持在8 ℃/min，最高溫度不超過180 ℃，保持2 min左右。

1.3 具體實驗方法

稱取配置好的揮發(fā)性有機化合物試樣1 g（必須精確到0.1 mg），取配樣瓶，將試樣與內(nèi)標物同時放入，并加入10 mL的甲醇；將配樣瓶搖勻并密封，根據(jù)相關實驗室定性分析數(shù)據(jù)，觀察揮發(fā)性有機化合物的檢測結果，分析數(shù)據(jù)如表1和表2所示。

2 檢測結果分析

2.1 選擇提取溶劑

該實驗中提取溶劑可選擇甲醇，主要是因為甲醇不會對揮發(fā)性有機物產(chǎn)生干擾，并能很好地溶解在試樣中。

2.2 定性分析

選取硅氧烷柱子和聚乙二醇柱子，其主體適應范圍較廣，能提升日常檢測的效率，并能建立專業(yè)的數(shù)據(jù)庫，這對檢測結果的積累有重要的意義。對于某種未知揮發(fā)性有機化合物，可結合上述柱子分別分析。為了確保分析結果的準確性和可靠性，應對柱子數(shù)據(jù)重復分析，從而降低數(shù)據(jù)重疊的可能性，且在必要的條件下可選擇氣相色譜儀，并聯(lián)用檢測器（GC-MS），從而保證定性數(shù)據(jù)的科學性。

2.3 選擇內(nèi)標物的種類，并進行定量分析

從實際生產(chǎn)過程中可發(fā)現(xiàn)，水性涂料揮發(fā)性有機化合物的含量并不高，其可能含有的有機溶劑包括抗凍劑、膜助劑等，這類物質(zhì)通過改變水性涂料的成膜溫度，可在室內(nèi)墻體上形成光滑的涂膜，其產(chǎn)品種類主要包括乙二醇、N-甲基呲咯烷酮、正丁醇等。為了提升水性涂料的穩(wěn)定性，并起到防腐蝕的效果，一般會在水性木器型涂料、內(nèi)外墻型涂料和陰極型電泳漆中加入三乙胺等物質(zhì)，從而達到調(diào)和的目的。

從樣品檢測的結果中可得出，不同水性涂料中含有的揮發(fā)性有機化合物有所不同。

從水性木器型涂料的分析結果可見，其本身含有三乙胺等堿性物質(zhì)，因此，可以選擇硅氧烷柱子，以實現(xiàn)預期的目標。此外，在定量分析時，可選擇二乙二醇乙醚等內(nèi)標物。

從內(nèi)外墻型涂料的分析結果可見，其主要含有乙二醇、十二碳醇酯等揮發(fā)性有機化合物，具有沸點較高等特點。在進行定量分析時，可以選擇乙二醇柱子。這樣能縮短檢測分析的時間，從而提升檢測效率。此外，在選擇具體內(nèi)標物時，應選用二乙二醇單丁醚等物質(zhì)，并使其充分溶解于揮發(fā)性有機化合物中。

從陰極型電泳漆的分析結果可見，此類揮發(fā)性有機化合物與內(nèi)墻型涂料相似，具有堿性物質(zhì)等具有的特點，因此，可選擇硅氧烷柱子。此外，在進行定量分析的過程中，內(nèi)標物可選擇乙二醇乙醚。

2.4 十二醇酯的具體分析

水性涂料中含有大量的有機化合物，但不一定都屬于揮發(fā)性有機化合物，判定標準主要分為國際、國內(nèi)兩種。其中，國際標準借助沸點溫度區(qū)分有機化合物，而我國將這一標準細化，具體到了己二酸二乙酯物質(zhì)的沸點（250 ℃）。因此，當有機化合物沸點未達到250 ℃時，就能判定其屬于揮發(fā)性有機化合物物質(zhì)。

十二醇酯是目前使用較廣泛的增塑劑，其能較好地幫助內(nèi)外墻水性涂料發(fā)揮自身的特性。但受到純度、雜質(zhì)種類、生產(chǎn)廠家等方面因素的影響，導致生產(chǎn)出的十二醇酯存在一定的差別，特別是產(chǎn)品“理性化”。目前，我國未對十二醇酯制訂規(guī)范標準。但在發(fā)達國家的標準中，十二醇酯被劃分為免除溶劑或無毒溶劑。從免除溶劑的角度分析，十二醇酯的沸點高于250 ℃，并具備容易揮發(fā)等特性。需要注意的是，十二醇酯是否屬于免除溶劑，直接影響著內(nèi)墻型水性涂料的檢測結果。從無毒溶劑的角度分析，十二醇酯屬于無刺激性氣味類型，不會對人體造成較大的傷害。

由此可見，在檢測揮發(fā)性有機化合物時，應盡量不采用沸點溫度區(qū)分的方法，否則易導致部分沸點較高的有機溶劑被使用。但當水性涂料中運用此類物質(zhì)時，可能會減緩揮發(fā)速度，進而增加對人體的危害。

3 結束語

綜上所述，在檢測水性涂料中的揮發(fā)性有機化合物時，可借助氣相色譜法對涂料樣品進行檢測。通過總結樣品中揮發(fā)性有機化合物的含量，參照相關標準，遵循定量分析規(guī)律，并選取合適的內(nèi)標物和標記物，可有效提升水性涂料的利用率和質(zhì)量。在實際運用過程中，檢測工作仍然存在一些問題，需要引起研究人員的高度重視，采取有針對性的解決措施，不斷創(chuàng)新檢測過程，精簡實驗程序，引進先進的實驗方法，并研究不同類型水性涂料產(chǎn)生的揮發(fā)性有機物化合物及其對大氣的污染程度，從而為相關水性涂料產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)提供技術支持，盡量減少揮發(fā)性有機化合物對人體的影響，促進人與自然的和諧發(fā)展。

參考文獻

[1]丁曉玥.探索水性涂料中揮發(fā)性有機化合物的危害及應對辦法[J].建材發(fā)展導向，2014，12（07）.

[2]朱瑩瑩，蔣輝，杜君影，等.水性涂料的氣相色譜-質(zhì)譜檢測前處理方法研究[J].上海涂料，2014，52（05）.

〔編輯：張思楠〕