data-full-width-responsive="true"> 挥发性有机化合物VOCs(Volatile Organic Compounds)是指在室温下饱和蒸气压超过7091 Pa 或沸点低于260 ℃的化合物[1]。这些化合物中大部分是有毒、有害、致癌、致畸、致突变毒性的化合物,其中至少有十几种物质由于其强烈损害健康而被列入美国环保署(EPA)的优先检测物质名录[2]。内墙涂料是室内使用量较大的建筑装饰装修材料之一,也是室内VOCs 的主要污染源之一[3-6]。目前使用的各种丙烯酸树脂内墙乳胶漆在涂刷、使用过程中,或多或少地散发一定量的VOCs。涂料涂刷后,VOCs 的散发主要分为3 个不同阶段。第1 阶段为湿性材料散发阶段,从涂料涂刷后到涂层表面稍微干燥,涂料中VOCs 的主要散发形式为挥发。涂料中挥发性组分的蒸汽压决定VOCs 的散发强度,这个阶段的散发强度很大,但时间较短,一般不超过2 h。第2 阶段为过渡阶段,从涂层表面稍干到涂膜干燥,VOCs 向外散发强度介于第1阶段和第3 阶段。第3 阶段为干性材料散发阶段,涂料已经完全干燥,在涂料内部分布的残余VOCs 主要通过固体内部扩散后从涂膜表面向空气中扩散。此阶段虽然散发强度较低,但是持续时间最长,是形成室内污染的主要阶段。目前我国对内墙涂料中VOCs 的研究仅局限于定量测定单位质量内墙涂料中的总挥发性有机化合物TVOC(TotalVolatile Organic)含量,对VOCs 的室内空间散发过程并未涉及,而后者将直接影响到室内空气中VOCs 含量,在室内空气污染研究中举足轻重。本文以目前国内市场上占有份额较高的3 种丙烯酸内墙乳胶漆为研究对象,利用自行设计的小型环境测试舱,使用热解吸气相色谱法跟踪监测VOCs 的散发特征。1 试验方案11 小型环境测试舱法采用自行设计的小型环境测试舱[7],参考GB/T 188832002《室内空气质量》,抽取放置样品后小型环境测试舱中气体,利用热解吸气相色谱分析法检测气体中VOCs 含量,对舱中VOCs 浓度进行监测。小型环境测试舱空仓(不放入材料样品),以进气量10 L/min 开始,工作1 h 后每间隔一定时间从采样口采空气样进行TVOC 浓度测定,舱体内TVOC 本底质量浓度为0032~0038mg/m3。12 试验内容与方法121 TVOC 含量的测试按照GB/T 185822001《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》对3 个丙烯酸内墙乳胶漆样品(S1、S2、S3)分别进行总挥发物含量、卡尔费休法水含量以及涂料密度的测试,用以确定3 个待测样品中TVOC 的全含量。122 小型环境测试舱法VOCs 散发监测测试原理为在吸附管中装入适量的吸附剂(Tenax TA),用吸附管采集装载样品后小型环境测试舱中气体,将空气中的VOCs 保留在吸附管中。采样后,将吸附管加热,解吸VOCs,待测空气样品随惰性载气进入毛细管气相色谱仪,用保留时间定性、峰高定量。样品的制备:选用惰性平板玻璃作为涂料涂刷的衬底材料,按照内墙涂料中关于涂料使用量的说明,量取内墙涂料,分2 次在其两面均匀涂覆。15 min 后置于小型环境测试舱的插槽中,在间隔时间为05、4、8、24、48、72、96、168 h 时对舱体中VOCs 浓度进行测量,测量周期为7 d。进行涂料测试的小型环境测试舱条件为:温度(231)℃,湿度(455)%,换气次数为1 次/h,荷载(每立方米空间内涂料所涂刷的面积)为1 m2/m3。2 结果与讨论21 样品中的TVOC 含量3 种丙烯酸内墙涂料样品中的总有机挥发物含量测试结果见表1。涂料密度分别为:S1=1527 g/ml,S2=1454 g/ml,S3=1541 g/ml。涂料含水率分别为:VH2O -S1=3063%,VH2O -S2=388%,VH2O -S3=4362%。
涂料中的TVOC 计算:TVOC=(V-VH2O)103TVOCS1=17667 g/L;TVOCS2=15267 g/L;TVOCS3=18372 g/L。22 小型环境测试舱法VOCs 散发研究221 热解吸气相色谱分析法VOCs 定性测试(见图1)
如图1 所示,毛细管气相色谱用于涂料中VOCs 散发分析,各组分分离效果良好,说明分离条件和仪器能够满足涂料中VOCs 散发试验分析的要求。