
中(zhōng)國建築(zhù)行業鋁型材粉末噴塗(tú)數量不斷增大,而這種粉末塗料的固化劑是以TGIC為主的。TGIC由於(yú)其優異的物理、化學性能特別是優異(yì)的耐候性在鋁型(xíng)材粉末塗料大量使用,目前在我國占據了超過85%的(de)固化劑市場。我國目前噴塗鋁型(xíng)材量大約200萬噸/年,而近幾年(nián)均以10%左(zuǒ)右速(sù)度遞增。每年粉末消耗量在8萬噸(dūn)/年(nián)左右。TGIC的消費量超過3000噸/年。
隨著(zhe)粉(fěn)末塗料廠及鋁型(xíng)噴塗工廠在環保技(jì)術上重視投入(rù),含有TGIC固化(huà)劑的粉(fěn)末(mò)塗料對操作者及環境(jìng)未造(zào)成重大影響,僅偶爾有皮膚過敏的報告。
影響環境而導致大量汙染物的環節在(zài)TGIC的合成、後處理(lǐ)當中,特別在我(wǒ)國,新一屆政府對環境保(bǎo)護愈加(jiā)重視,國(guó)內TGIC合成(chéng)工廠愈來愈經常被環保部門“跟進(jìn)”,甚至有些較(jiào)大型工廠。今年關關停停,備感壓力。
HAA- 羥烷基酰胺也是一種滿足戶(hù)外應用(yòng)條件的(de)聚酯粉末固化劑,在一般工業領域(yù)、家用電(diàn)器(qì)等也得到了廣泛應用。
聚(jù)酯(zhǐ)粉末塗料固(gù)化(huà)劑—TGIC
異氰尿酸三縮水甘油酯(TriglycidyIsocyanurate,TGIC)是一種雜環多環氧化物,CAS號:2451-62-9,學名1,3,5-三(環氧丙基)-均三嗪(qín)-2,4,6-三酮。TGIC有兩種異構體形式,α體構(gòu)型為(R,R,S/S,S,R),熔程為103~104.5℃;β體構形為(R,R,R/S,S,S),熔程為156~157.5℃。工業品一般為兩種異構體的混合型,其組成的比例(lì)約為(wéi)3∶1。二者除熔(róng)點及溶解性外,其它理化(huà)性能(néng)基本相(xiàng)同。
TGIC外觀為無臭的白色結晶粉未, 理論環氧值1.01g/mol, 分子量(liàng)為(wéi)2 9 7. 2 7,熔點1 0 2 ~ 1 0 5 ℃,無吸濕性。
TGIC的環保(bǎo)和毒性
生產一噸(dūn)TGIC產品約產生30-35立(lì)方米的廢水,廢水水質情況:COD 13490mg/L左右,環氧氯丙烷2433mg/L左右,氯化物1052mg/L左右(yòu),懸浮固體194mg/L左右。
在(zài)TGIC的生產(chǎn)過程中產生了大量的廢棄物無法進行利用,其中含有大量的對環境有威脅的物質,如果直接排放到環境中,將會產生無法估量(liàng)的危害。隨著TGIC工業的(de)發展,廢棄物的(de)產(chǎn)量也節節升高(gāo)。工(gōng)藝流程可以看出在生產TGIC產品的過程(chéng)中會(huì)產生兩種廢物:廢鹽和TGIC提取後的廢棄物。由於廢鹽中含有環氧氯丙烷等雜質不能直接當工業鹽(yán)使用,必須(xū)通過化學和物理方法處理(lǐ)後才能得到工業用鹽,但處理費用(yòng)較高。而TGIC提取後的廢棄物至今未(wèi)找到有效的處理方法(fǎ),成為環(huán)境汙染的一大危害。
在TGIC生(shēng)產過(guò)程中還存(cún)在安全問題,很多(duō)廠家發生過火災,有的甚至發生(shēng)過爆炸事件。
TGIC毒性:用國際(jì)通用的化學藥品(pǐn)白鼠經口(kǒu)急性毒性半致死量(liàng)(LD50)的毒性劃分標準,TGIC 應劃(huá)入中等毒性一檔,然而這僅僅是宏觀毒性,關鍵還在於微觀毒性,Ames誘變試驗(致畸性)結果TGIC有誘變作用。TGIC 口服產生中等的急性毒性,直接(jiē)接觸(chù)眼和皮膚後產生嚴重的眼刺激和過敏性皮膚反應。最重要的是TGIC 吸入後,導致對測試鼠的分子遺傳傷害。這就產生了問題:TGIC 是否會影響雄性的生育能力,導致繁殖突變或其它不(bú)利的懷孕後(hòu)果(死胎或怪胎(tāi))。因此提出了在工(gōng)作場所其濃度不得超過0.025 mg/m3 的安全要求。
鑒於此,歐(ōu)盟在1998 年將(jiāng)TGIC 定為劇毒品,作出(chū)了限用決定:規定(dìng)在(zài)應用TGIC 的(de)粉末塗(tú)料包(bāo)裝袋標(biāo)上危險品標誌(骷髏),還要跟蹤記錄在案。2010年中國工信部將TGIC粉末塗料列入淘汰產品目錄。
因(yīn)環保問題,有些(xiē)地方政府強迫企業關閉了TGIC製造工廠,有些工廠被限產,使我國(guó)TGIC供應緊(jǐn)張,市場供應嚴重不足(zú)。
TGIC的替(tì)代物—羥烷(wán)基酰胺(HAA)
HAA(Hydroxyalkylamide)是一種含多(duō)羥基官能團的活(huó)性(xìng)化合物,CAS號(hào):6334-25-4,化學名為:N,N,N,N—四(β-羥乙基)己二酰胺,外觀:白色或黃色粉(fěn)末狀固體(tǐ),分子量:320,.38,熔(róng)點:120-126℃,羥值:620-700mgKOH/g。
HAA的環保和毒(dú)性
在HAA生(shēng)產過程中將產(chǎn)生甲醇副產品(pǐn),由於甲醇的純度(dù)較高,可以直接在其他化工企業(yè)使用。溶劑可以循環使用。所以在整個(gè)HAA生產過程中(zhōng)基本不產生環境(jìng)汙染。
HAA的毒性:用國際通用的化(huà)學藥品白鼠(經口)急性(xìng)毒性半致死量(LD50)的毒性劃分標準,HAA劃入(rù)實際(jì)無毒。
關於遺傳學及環境影響方麵(miàn),羥烷基酰胺在消極的Ames誘變試驗及玻璃質細胞遺傳試驗結果,表明它沒有產(chǎn)生遺傳毒性的危險,在生態毒(dú)性(xìng)研究中(zhōng),HAA對鮭魚,水蚤及水藻幾乎無毒性。這(zhè)一切表明,HAA對(duì)遺傳學及生物環境幾乎無任何不(bú)利影響。因而2008年HAA及HAA粉末塗料已被美(měi)國FDA(食(shí)品藥物管理局)認可允許直接接觸食物。
TGIC與HAA的塗料和塗膜的性能
由於TGIC含有三個環(huán)氧基團,固化反應交聯緊密,因此有優良的耐高溫性能(néng),耐熱可達到250℃。又由於其(qí)主體為三嗪環,所以化學穩定性高,有優良的耐光老化和耐候性。同時TGIC的含氮量高達14%,故具有自熄性,並有優良的耐電弧性。

β-HAA與羧基間通過形(xíng)成噁唑啉結構的(de)中間體增強反應性,末端羧基聚(jù)酯和HAA的(de)酯化反應(yīng)是自身(shēn)通過噁唑啉鹽中間產(chǎn)物進行,不需要催化劑或促(cù)進劑,在(zài)150℃就可以進行反應。HAA除了固化溫度比TGIC低外(wài),HAA型粉末(mò)塗料優於TGIC型粉末塗料的其他性能包括,優異的帶電性和較好的塗料貯存穩(wěn)定性,便塗裝(zhuāng)成本和粉末塗料的使用(yòng)成本(běn)降低。
HAA在歐洲得到廣泛使用,成功取代了TGIC在羧基聚酯粉末(mò)塗料中交(jiāo)聯(lián)劑的位置(zhì)。