碳酸二甲酯(以下简称DMC)结构式为: 其市场价格受油价波动的影响较少,且通常较乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、丙酮等溶剂为低,因此DMC在涂料行业被广泛大量使用。 因其分子结构较为对称,其凝固点(熔点)较高,达到了4℃,故在冬季低温环境下储存存在凝固冻结问题,导致储罐泵送无法实现,或液体中含有凝结的固体影响流量计计量,甚至损坏泵体和管路。 低温季节防止DMC冻结的较佳方法是:保温存储,即改用桶装DMC、放入10℃左右的暖库中储存。该方法缺点是需要消耗一定的能源和投入暖库建设费用。 ▼提示:桶装DMC冻结后,千万不能直接加热,以免爆炸燃烧! 低温季节防止DMC冻结的次佳方法是:掺杂,即如同在水中掺入30%(V/V)的乙二醇、其冰点可降至-17℃一样,在DMC中掺入一定量的芳烃、烷烃、酯类、酮类溶剂(醇类溶剂不考虑),有可能也会降低其凝固点。 掺杂溶剂初筛试验设计如下: 以掺杂溶剂如甲苯加入DMC中,掺杂量为10%,即掺杂溶剂质量占总混合液质量的10%,观测混合液在-5℃稳定时凝固体积占比,即凝固的体积占混合物总体积的百分比。
从上表数据可见,以丙酮和乙酸乙酯掺杂DMC时,抗凝固性较好。 考虑到DMC的挥发速度为3.4(乙酸丁酯=1.0),而丙酮的挥发速度为7.2、乙酸乙酯的挥发速度为5.3,显然后者的挥发速度更接近DMC,故为方便使用起见确定以乙酸乙酯为掺杂物来降低DMC的凝固点。 以乙酸乙酯按0-23%的掺杂量加入DMC中搅匀,测评在不同温度下掺杂混合液系统稳定后的凝固冻结状况:
上表数据分析及应用如下:
——此方案适用于华南区域。华南最冷月平均气温≥10℃,极端低温约-2℃左右。
——此方案适用于华西的成都区域。成都极端低温约-6℃。华西地域广阔,华西其它区域的解决方案应据当地极端低温而定。
——此方案适用于华东区域。华东的极端低温可降至-8℃左右。华中大部分区域也可参考此方案。 此外,华北区域极端低温在-10℃~-30℃之间、东北区域极端温度在-20℃~-50℃之间,因其室内都有供暖,建议DMC在冬季前后以室内储存或在专用暖库中存放为主。 DMC原料供方在低温季节的物流运输,因不可能采用掺杂的方法,故必须采用保温槽车付运。涂料供方、涂料经销商和涂料用户也应避免含DMC成分的NC稀释剂、PU稀释剂、环氧稀释剂等在零下十几度或零下几十度的低温存放,以免出现冻结而一时影响使用(回暖后可正常使用)。 综上,有效防止DMC在低温环境凝固冻结,既可以采用保暖保温的方法,也可采用乙酸乙酯掺杂的方法解决,可据地域及气候的不同因地制宜。
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