一、术语和定义
丙二醇丁醚(propanediol butyl ether, propylene glycol mono-butyl ether),又名1,2-丙二醇-1-单丁醚或1-丁氧基-2-丙醇-2-羟丙基-丁基醚,简称PnB,分子式为C₇H₁₆O₂。它是无色、低气味的透明液体,沸点较低(760 mmHg下约171.5 ℃),闪点较高(54.5±7.7 °C),挥发速率较快。 PnB是丙二醇醚系列的重要产品之一,是一种优良的溶剂,广泛用于涂料、颜料、油墨、高效清洗剂、印刷、皮革、电子化学品等行业。因其无色、低气味、可溶于水和多种有机溶剂,属于环保型溶剂。 二、PnB产品特性 1. 挥发快 PnB分子量较小(C₇H₁₆O₂),由于沸点较低(760 mmHg下约171.5 ℃),故挥发速率较快。 PnB在漆膜干燥的早期阶段(湿膜阶段)就大量挥发,这有助于加快表干速度,减少流挂风险。但也可能导致“开放时间”(可操作时间)较短,在高温、低湿或大风环境下,如果漆膜来不及流平就干了,容易产生刷痕、辊痕或橘皮等缺陷。 2. 溶解力和稳定性强 PnB通常具有稍强的溶解力和稳定性,特别是对某些极性较低的树脂或助剂。因其HLB值接近于水/油之中间,在涂料、油墨、清洁剂配方中有极大的发展空间。 3.低毒性 PnB生物降解性较好,对水生生物的毒性较低。 基于上述特性,PnB更适用于需要较快表干、降低流挂风险的场景,或者作为复配溶剂中提供前期挥发分的组分。常用于常规乳胶漆、要求快干的工业漆等。 三、PnB应用于涂料中 在涂料工业中,可用为醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯漆等的溶剂。配制成的油漆,其漆膜平整光滑、附着力良好。 1. 溶剂与成膜助剂 PnB分子结构中含有醚键和羟基,前者具有亲油性,能够与疏水性化合物互溶;后者具有亲水性,可以与亲水性化合物互溶。因而具有“万能溶剂”之称。 PnB是水性涂料的核心溶剂,用于溶解醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂及聚酯漆等。其低水溶性和良好结合力能促进树脂在水中分散,形成连续致密的漆膜,提升光泽度和流平性,以改善漆膜性能。PnB可软化乳液粒子,使漆膜更平滑、无残留异味,干燥后牢固度更高。PnB通过调节涂料黏度,能增强底材附着性,减少漆膜开裂。 2. 催化剂 PnB可用作某些化学反应的催化剂。例如在酯化反应中,PnB可以催化酸和醇的反应,促使酯的生成。此外,它还可以用于酯交换反应和缩聚反应等。 3. 润滑剂 由于PnB具有良好的润滑性能和高温稳定性,它常被用作润滑剂。 4. 渗透剂 PnB可以作为渗透剂,用于增加某些物质的渗透性。 5. 抗菌剂 PnB具有抗菌性能,可以用于制备抗菌剂。可用于水性涂料中,以抑制细菌和真菌的生长。 6. 环保替代方案 用PnB替代传统有机溶剂(如乙二醇丁醚),能显著降低VOC排放(约30%),符合环保法规要求,同时减少工人操作中的健康风险,毒性大大降低,已被越来越多的使用者所接受。 总体而言,PnB凭借其环保性、溶解性和对漆膜性能的显著提升作用,已然成为涂料行业(尤其是水性涂料领域)的重要成分,正有力推动行业向绿色化转型。
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