涂料干燥過程中揮發量與殘留量的研究

潘潔晨，何國青

（浙江大學 建筑工程學院，浙江 杭州 310058）

0 引言

涂料揮發的有機化合物（VOC）是室內空氣污染的主要來源之一。目前用于室內裝修的涂料分為2類：水性漆和油性漆。油性漆為傳統的溶劑型漆，干燥過程中揮發出大量VOC，并對室內環境造成長期污染。相比之下，以水為溶劑的水性漆VOC含量較低，但仍含有可揮發物如Texanol等，在涂刷15個月后仍然會持續散發[1]。

一直以來，物理模型預測VOC散發是研究漆膜對環境污染程度的主要方法。主流物理模型包括邊界層揮發模型[2-3]VB model、VBX model，描述揮發和擴散的半解析雙層模型[4]以及一些更加復雜的數學模型[5-7]。大部分模型只關注VOC散發狀況，并不考慮在此過程中涂膜厚度的變化。這樣的模擬過程能夠比較準確地預測TVOC，但在某些特定種類VOC的預測上會出現較大偏差。由于不同VOC對人體健康的潛在威脅是不同的，正確認識散發機制能幫助糾正這些偏差。在廣泛使用的內墻乳膠漆中，水作為溶劑，在揮發過程中會極大影響漆膜狀態和VOC的殘留。因此，乳膠漆的干燥過程應將水的揮發也考慮其中。另一方面，在乳膠漆干燥后其中VOC將作為緩慢散發物，對室內環境造成持續污染。研究它的散發機制能夠幫助減少VOC的殘留和對環境的影響。

現有大多數物理模型將濕漆膜散發過程假設為揮發控制過程[2，4，8]。關于乳膠漆，Croll[9-10]提出了一個分階段散發模型的假設：第1階段為揮發率固定的揮發控制階段；第2階段揮發率急速下降，在一段時間后趨于穩定。……