隨著(zhù)人類(lèi)環(huán)保意識的提高，傳統有機溶劑對環(huán)境和健康的危害越來(lái)越受到人們的重視。涂料行業(yè)逐漸向無(wú)溶劑和水性方向發(fā)展，但目前無(wú)溶劑涂料的施工性能受到很大限制；水性涂料在涂層性能和施工性能方面難以取代溶劑涂料。溶劑型涂料在未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間內仍將處于重要地位，其絕對用量仍在增加。因此，開(kāi)發(fā)低毒性、低氣味的環(huán)保溶劑涂料尤為重要。

碳酸二甲酯(簡(jiǎn)稱(chēng)DMC)近年來(lái)，作為一種新型溶劑，在業(yè)內備受關(guān)注。它有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是綠色環(huán)保。DMC毒性很低，1992年DMC非毒性化學(xué)品在歐洲通過(guò)(Non

substance)注冊為無(wú)毒或微毒化工產(chǎn)品，是符合現代清潔工藝要求的環(huán)保化工原料。二是涂料應用性能優(yōu)異。它可以與幾乎任何有機溶劑混合，大多數常用樹(shù)脂可以單獨溶解或與其他溶劑一起溶解；揮發(fā)率適中，不影響涂膜性能，提高涂膜干燥速度。第三，有價(jià)格優(yōu)勢。它可以低價(jià)使用CO生產(chǎn)合成，在有效利用碳資源的同時(shí)，生產(chǎn)成本低。在涂料中的應用可以消除或顯著(zhù)降低傳統有機溶劑對環(huán)境和健康的危害，降低原料成本，因此受到國內外化工行業(yè)的廣泛關(guān)注。

1　DMC涂料的應用性能

1.1　DMC的物理性能

DMC物理性能見(jiàn)表1。

DMC物理性能

DMC物理性能

1.2　碳酸二甲酯對幾種常常用樹(shù)脂

DMC溶解度見(jiàn)表2。

DMC溶解幾種常用液體樹(shù)脂

DMC溶解幾種常用液體樹(shù)脂

DMC幾種固體樹(shù)脂的溶解性見(jiàn)表3。

DMC幾種固體樹(shù)脂的溶解性

DMC幾種固體樹(shù)脂的溶解性

實(shí)驗表明，DMC上述液體樹(shù)脂和部分固體樹(shù)脂具有良好的溶解性能，不能溶解幾種固體樹(shù)脂，但與其他溶劑混合后，樹(shù)脂可以溶解為透明樹(shù)脂液體。因此，從溶解的角度來(lái)看，DMC涂料中可以完全替代一些傳統溶劑。

1.3　DMC的揮發(fā)速率

DMC與幾種傳統有機溶劑相比，揮發(fā)率適中，見(jiàn)表4。

DMC與幾種傳統有機溶劑的揮發(fā)率相比

DMC與幾種傳統有機溶劑的揮發(fā)率相比

從表4可以看出，DMC揮發(fā)速率比大多數傳統溶劑略快，但比醋酸乙酯慢。溶劑揮發(fā)速率主要影響涂層的平整度和干燥性能DMC以環(huán)氧面漆為例，見(jiàn)表5。

實(shí)驗表明，從揮發(fā)率的角度來(lái)看，DMC傳統溶劑可以部分替代，但在某些系統中可能會(huì )出現表觀(guān)狀態(tài)差的問(wèn)題。

1.4　DMC更換傳統溶劑后的涂層性能

用DMC、分別溶解60%的環(huán)氧溶劑E-20環(huán)氧樹(shù)脂，測量其旋轉粘度，見(jiàn)表6。

實(shí)驗表明，DMC溶解E-環(huán)氧樹(shù)脂溶解速度比環(huán)氧溶劑快，粘度低。

分別使用50%、60%、70%和100%的環(huán)氧溶劑DMC更換，制作環(huán)氧厚涂面漆，測量其各方面性能，與未更換的漆樣進(jìn)行比較，見(jiàn)表7。

可見(jiàn)，當DMC涂膜干燥速度提高，系統粘度降低，對涂膜的表觀(guān)狀態(tài)有輕微影響，但基本不影響產(chǎn)品的使用性能。

DMC取代環(huán)氧溶劑50%時(shí)，所有性能均可達到技術(shù)指標，見(jiàn)表8。

實(shí)驗證明，DMC取代原配方中環(huán)氧溶劑50%后，油漆樣品的性能達到技術(shù)指標。

1.5　DMC低溫凝固問(wèn)題

DMC熔點(diǎn)較高，為2~4 ℃，當氣溫降到4 ℃左右時(shí)，即結為固體，因此存在低溫凝固問(wèn)題，給其使用和儲存帶來(lái)不便。

當溫度為4 ℃時(shí)，DMC低溫凝固與其他常用溶劑混合見(jiàn)表9。

當溫度為-9 ℃時(shí)，DMC與其他常用溶劑混合后，低溫凝固見(jiàn)表10。

實(shí)驗表明，當溫度為4時(shí) ℃加入10%其他溶劑與其混合，即可解決DMC當溫度降至-9 ℃在保持液體狀態(tài)之前，至少需要添加一半的其他溶劑。

1.6　DMC的安全性能

DMC易燃，遇明火、高熱易燃，其蒸汽與空氣混合，可形成爆炸性混合物，其閃點(diǎn)與爆炸風(fēng)險與傳統溶劑相比見(jiàn)表11。

注：爆炸風(fēng)險=(爆炸上限濃度-爆炸下限濃度)/爆炸下限濃度。

從表11可以看出，DMC屬于中閃點(diǎn)液體，其閃點(diǎn)略低于一些常用溶劑，但高于甲苯、乙苯、乙醇等常用溶劑。與傳統溶劑相比，其爆炸風(fēng)險處于中等水平。因此，在符合安全規范的條件下，DMC可安全使用。

2　結　語(yǔ)

碳酸二甲酯是一種綠色環(huán)保溶劑，可替代涂料生產(chǎn)中的傳統溶劑，無(wú)論從環(huán)保、專(zhuān)業(yè)健康、提高涂料性能、降低原材料成本等方面都值得大力推廣。