2.1 原材料的控制

原材料的控制主要是优选杂质少、低气味且不会额外产生voc的原材料，包括反应单体、表面活性剂、引发剂以及ph调节剂的选择。我们对多种单体中含有的杂质voc进行测试，结果如表3所示。

表3.   常用单体中杂质的voc含量，ppm

另外，不同生产厂家生产的单体的杂质含量也千差万别。以ba为例，我们对三个厂家ba中杂质voc含量的测试结果如表4所示。

表4.   不同生产厂家ba中voc含量比较，ppm

除了反应单体外，另一种主要原料是表面活性剂。虽然用量较少，但是其中含有的voc对乳液的气味和voc影响较大。表面活性剂中最常见的voc是甲醇或乙醇，经过分析，乳液合成中常用表面活性剂中voc的含量如表5所示。  表5.  常用表面活性剂中的voc，ppm

除上述两种主要原材料以外，其他一些用量少的原料也可能会影响乳液的voc。如乳液合成中最常用的ph调节剂是氨水，但其较强的刺激性气味使其即使在用量很小的情况下对气味的影响却很大。因此，一般使用naoh等硬碱或一些低挥发性的新型ph调节剂替代氨水。

因此，减少乳液的voc，原材料的选择非常关键。

2.2 生产工艺的优化

原材料的优选是生产低voc/低味乳液的基础，而先进的生产工艺更是生产低voc/低味乳液的另一个关键所在。

在此，生产工艺的改进主要在以下几个方面。

(1) 降低反应温度、减少反应时间。

一般而言，反应温度升高、反应时间延长都会增加单体的水解程度，从而增加产品最终的voc。我们一方面通过氧化还原的引发技术来降低反应温度，另一方面通过特有的快速冷却工艺和残单消除技术来缩短反应时间。

(2) 专有的残单消除技术。

残单消除技术可以明显缩短反应时间，但是，如果采用通常的t-bph来消除残余单体，却有可能是产品的voc增加。其作用机理[1]如图5 所示。

图5 t-phb产生额外voc的化学原理

因此，生产低voc的乳液会选择其它类型的氧化物，尽量减少voc的产生。

(3) 高效的物理方法去除产品中的voc。

目前，比较高效的去除voc的物理方法主要是减压蒸馏或蒸汽脱除消除乳液中的voc。

常用的蒸汽消除法原理如图6所示。

图6.  蒸汽消除voc原理图

一般每经过一次蒸汽消除，乳液中voc可减少约50%，经过2道消除后，普通乳液voc的量可减少到200ppm左右，远远小于未经过处理的乳液，如表6所示。

表6.   经过蒸汽消除处理的某一纯丙乳液的voc(ppm)

在消除voc方面，物理脱除方法效率较高，但是对能耗的需求也较高。而更有效的方式是：首先优选原材料，尽量减少原料带入的voc；其次，采用先进的生产工艺，减少残余单体，并减少聚合过程中副反应所产生的voc；最后，通过高效的蒸汽消除处理工艺除去产品中的voc。

3. 罗门哈斯低味/低voc乳液产品

在对乳胶漆气味、voc和乳液降低voc技术研究的基础上，罗门哈斯公司采用上述系统开发出一系列净味乳液，以纯丙乳液primal? sf-128为例，其voc和气味远远低于普通乳液，同时各种性能均能满足高性能内墙乳胶漆的要求，尤其是其优异的耐擦洗和耐污渍性能，如图7 ~图9所示。从图7可以看出，primal? sf-128配制的65%pvc的乳胶漆具有很好的低温成膜性，在用0.5%肥皂水擦洗12000次后，仍然没有擦穿。从图9可以看出primal? sf-128 在40%pvc配方的乳胶漆中，耐疏水性污渍和耐亲水性污渍性能均具有较为明显的优势。其中疏水性污渍包括：口红、2＃铅笔、圆珠笔、记号笔、蜡笔；亲水性污渍包括：番茄酱、黄芥末、红酒、咖啡、红茶、绿茶、墨水。

图8    65%pvc乳胶漆常温和低温成膜耐擦洗比较

4. 结论

乳胶漆的气味主要来自于voc，但是其气味的大小跟voc的高低不是简单的正比关系。乳胶漆的气味分为罐内气味和施工后气味，这两种气味是不同的。施工后气味的好坏，决定于乳胶漆中voc挥发的难易程度。一些像12醇酯等的难挥发物质，会长时间影响乳胶漆施工后的气味。在低voc的乳胶漆中，乳液气味和voc的大小对乳胶漆气味和voc影响较大。我们可以通过优选原材料、采用先进的生产工艺以及高效的后处理等综合手段来最有效地降低乳液的voc。