编者注:以下是基思·穆迪对“林赛的建议发表在《PCI》2020年6月号上。

林赛·多伊尔向e·科茨博士的一位资深科学家提出了建议，建议他们改变电泳配方中的溶剂。该配方使用了少量的酯醇溶剂，科学家问Lindsey是否可以推荐一种挥发性较低的溶剂，以减少e-coat的VOC。Lindsey建议用相对蒸发速率较低的类似二酯溶剂取代酯醇。科茨博士很不高兴，因为林赛建议改变配方，导致他们客户的e-coat罐中固体含量超标。林赛的推荐有什么问题?

溶剂的挥发性绝不能与配方中挥发性有机化合物(VOC)的含量相混淆。溶剂的挥发性通常用溶剂的相对蒸发速率(RER)来表示，而VOC含量则是涂料配方中特定材料的测定量。

在美国，EPA将VOC定义为任何参与大气光化学反应的碳化合物。由于除极少数溶剂外，几乎所有溶剂都参与了这些导致地面臭氧或烟雾形成的反应，因此，如果将几乎所有溶剂排放到大气中，它们都被认为是VOCs。涂料的排放取决于在特定测试条件下的总体体系配方。有几种不同的方法来测量VOCs，但最常见和最常使用的电泳涂层制造商是EPA联邦参考方法24。这包括在一个小锅中加热涂层到110°C一个小时(ASTM方法2369)，并测量重量百分比损失。未流失到大气中并留在锅中的物质称为非挥发分或固体的重量百分比。

这位资深科学家错误地认为，因为她用挥发性较低的二酯溶剂取代了酯醇溶剂，挥发性有机化合物就会减少。在这种情况下，酯醇和二酯溶剂都是挥发性有机化合物，因为当客户进行固体重量百分比测试时，它们都来自e-coat配方。

当林赛回到大时代涂料公司的办公室时，她遇到了阿尔·基德，向他解释了发生的事情:“科茨博士指责我，他的科学家应该在用二酯溶剂替换酯醇溶剂之前做一个固体检查。她应该确保新溶剂没有从薄膜中出来，在把配方发给客户之前不算作VOC。”

艾尔让琳赛把长篇大论说完，然后直接说话了。“林赛，你需要更加小心你的溶剂推荐。虽然我不同意科茨医生说你应该负全责的说法，但你确实对这次混乱事件负有部分责任。您的溶剂更改建议仅基于一个属性，即RER。客户的简单问题比你想象的要复杂得多。”

“记住，林赛，相对蒸发速率很重要，但有很多因素会影响溶剂是否从薄膜中蒸发。RER是在纯溶剂上测量的，没有考虑到涂料配方中溶剂与其他成分的相互作用。溶剂在蒸发之前必须扩散出聚合物基质，溶剂的许多特性会影响扩散速率。溶剂的性质，如分子组成、分子量、分支或线性结构，以及溶剂类型，都可能对溶剂从聚合物中扩散产生影响。”

“例如，溶剂可以与聚合物发生吸引或排斥的相互作用，从而影响聚合物基质中溶剂的保留量和溶剂蒸发的速度。你推荐用二酯代替酯醇。e-coat配方中使用的聚合物通常含有中和的酸或胺官能团，极性非常强。这些极性聚合物对极性醇溶剂具有更大的吸引力。当改为二酯溶剂时，聚合物和溶剂之间的相互作用有时会减少。二酯溶剂对聚合物膜的吸引力可能较小，溶剂从膜中逃逸所需的能量也更少。”

Al继续解释说:“在e-coat配方中，溶剂与水的相互作用也会影响溶剂是否逸出。含醇溶剂与水的氢键较多，因此吸附力较大，溶剂逸出倾向较低。氢键就是为什么水的蒸发速率如此之低的分子质量。这也是为什么低分子量的醇，如甲醇和乙醇，相对蒸发速率比其高分子量的酯、乙酸甲酯和乙酸乙酯低得多的原因。”

艾尔补充说:“不要责怪资深科学家，因为是你建议改变溶剂的。即使溶剂量在整个e-涂层中很低，每个树脂固体的溶剂量通常很高。溶剂对涂层的性能有很大影响。溶剂的变化会影响破裂电压、库仑效率和投掷功率。这位资深科学家正忙着检查所有这些性能，以及e-涂层的稳定性，并相信您推荐的低VOC溶剂是准确的。”

然后艾尔用平静、安慰的声音说:“林赛，记住VOC可以代表不止一件事。下次你需要倾听客户真正的要求，并仔细考虑你的建议。一个好的技术代表在关注挥发性有机含量(VOC)的同时，也同样关注客户的声音(VOC)。”