涂料、油墨行业消耗的溶剂占全球用于工业产品的有机溶剂总量的一半。今天消费者已经认识到涂料及家用洗涤清洁剂中所含的溶剂会污染环境并影响人体健康，因此可持续发展的理念已逐步成为影响行业发展的重要因素。随着环保法规日趋严格，消费者更加理智，原料供应商不得不推出符合生态的解决方案，旨在满足大多数终端用户的诉求。事实上，可持续发展和健康意识已成为革新的动力。这样就使制造商力图找到能满足消费者需求的低气味无毒的产品。与此同时，涂料行业的生产商正在寻找降低原料成本的途径，他们期待着具有较宽的应用范围，多功能的添加剂问世。
1.voc的潜在来源
涂料中的很多成分会形成voc。在水性涂料中，voc可能主要源自成膜助剂。涂料施工后，水分开始蒸发，乳胶粒子开始融合成膜(图1)。
由于上述原料含有被严格限制的voc成分，迫使装饰涂料配方设计师必须寻找新的解决方案。旨在可以灵活开发产品，使之既可满足施工及涂膜性能，又可符合新的环保法规。
2不挥发型成膜助荆(EFC系列)
3年前，1种基于可再生油酸的高纯度丙二醇单油酸( Loxanol EFC 100 )，由于其能满足严格的voc要求，在全球被引人装饰涂料领域。按照客户的反馈，第2代含有C-18脂肪酸混合物的丙二醇单酯(Loxanol EFC 200)已经面世。其各项指标得到了改进，并具有较浅的颜色。第3代产品是基于可再生技术的高纯度线性短链脂肪酯(Loxanol EFC 300)，其符合欧洲无voc定义。但是按照美国EPA 24测试方法voc则超过90%。 EFC 300与传统的三甲基戊二醇单异丁酯(TMB)在许多通用乳液中进行比较，效率可提高30%。除此之外还提高了涂膜的硬化速度，改善了抗沾污性。EFC 200和EFC 300均为源于天然原料的低气味成膜助剂，适用于所有水性装饰涂料，有助于满足环保要求苛刻的涂料的制备及施工性能。这两种成膜助剂已在多个国家注册。其技术参数见表1.
2.1 EFC 200与乳液的相容性及降低最低成膜温度的效果
2.2 EFC 300与乳液的相容性及降低最低成膜温度的 效果
3 EFC系列符合可持续发展理念的主要因素
3.1减少voc的挥发
EFC 200基于可再生的C-18脂肪酸，其可以明显减少建筑涂料中voc的挥发。
检测涂料中VOC的方法之一是计算可挥发分的总量。然后分别计算出每一挥发物在体系中的的量。另一种是美国EPA 24方法。不同成膜助剂按照EPA24方法检测voc的结果见图2。由图2可见:工业级成膜助剂TMB的voc含量为100%。而同等条件下EFC-200 VOC含量约为2%.
不同成膜助荆按照EPA24方法的voc检测结果
不同成膜助剂制备的内墙涂料的voc对比见图3。由图3可见:使用TMB的内墙半光乳胶漆中所含的voc计算值为150g/L。如用EFC 200按湿重量替换TMB，由于EFC 200的添加量较TMB低并且配方中不再需要二醇类溶剂，voc可大幅降低。
不同成膜助剂制备的内墙涂料voc对比
3.2可满足性能要求
在外墙和内墙涂料中将EFC 200与工业级成膜助剂TMB的性能进行对比评估。进行54℃, 2周热贮实验，模拟长期贮存稳定性。实验配方分别见表4, 5.
外墙平光丙烯酸涂料
内墙半光丙烯酸涂料
3.2.1流变性
研究证明:使用了EFC 200的涂料的流变性，高剪切粘度(ICI)和低剪切粘度(KU)与使用TMB的涂料相比均得到了明显改善(图4, 5).
C18硬脂酸混合物制备的成膜助剂EFC 200与C12-14脂肪醇基的聚合用表面活性剂或TMB相比较，使乳液粒子的疏水性大大提高，这使得缔合型增稠剂显示出更好的缔合作用。也意味着与TMB相比，可降低10%--15%的缔合型增稠剂的用量。
EFC 200与TMB对涂料中高剪切粘度(ICI)的影响;EFC 200与TMB对涂料中低剪切粘度(KU)的影响
3.2.2改善光泽
研究还发现:EFC 200与TMB相比，赋予涂料更好的流平性但不会产生流挂。由于EFC200良好的成膜效果，使涂膜不管是20º还是60º的光泽都可明显提高。即使在5℃低温条件下(图6)，在高PVC平光涂料中将TMB替换成EFC 200也未降低光泽。
5℃条件下的光泽对比
3.2.3耐湿擦性
EFC 200还明显改善了涂料的耐湿擦性。在内墙涂料测试中，与TMB相比可提高20%(图7)。这也佐证了EFC 200良好的成膜性。
在内墙涂料中的耐擦洗性
4结语
我们发现:高纯度脂肪酸醋及其混合物气味很低，无voc，可再生，故可用于制备较低voc的涂料。在不执行EPA 24检测标准而仅考虑可再生、低气味时，EFC300有助于改善恢复硬度的速度及耐沾污性。当准备严格执行全球的最高voc标准，TMB不被接受，而同时又渴望使用可再生成膜助剂时，EFC 200则是最佳选择。此外，可再生技术制备的成膜助剂还可以改善流变性.提高光泽和耐湿擦性。
