涂料科普丨二丙二醇丁醚(DPnB)在涂料中的應(yīng)用簡(jiǎn)介

一、術(shù)語(yǔ)和定義

二丙二醇丁醚（DPnB）是一種有機(jī)物，化學(xué)式為C₁₀H₂₂O₃，是無(wú)色、透明、低揮發(fā)性的液體，溶于水，主要用作印刷油墨、磁漆的溶劑，也用作切削油、工作油洗滌用溶劑。

二、DPnB產(chǎn)品特性

1. 化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)

DPnB分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能夠耐受酸堿腐蝕，在儲(chǔ)存過(guò)程中也不易發(fā)生變質(zhì)，為工業(yè)生產(chǎn)的連貫性提供了有力保障，顯著降低了生產(chǎn)中斷的風(fēng)險(xiǎn)。

2. 低毒低揮發(fā)

相較于傳統(tǒng)有機(jī)溶劑，DPnB的毒性較低，對(duì)操作人員和使用者的健康威脅較?。黄鋼]發(fā)性較弱，向大氣排放的有害氣體量少，符合當(dāng)下嚴(yán)格的環(huán)保要求，有助于企業(yè)降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。

3. 溶解性能優(yōu)異

DPnB可有效溶解多種樹(shù)脂，包括丙烯酸、苯乙烯丙烯酸、多乙酸乙烯酯、聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂等。憑借其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)出卓越的溶解能力。

4. 低水溶性

DPnB的低水溶性，使其在水性體系中作為溶劑時(shí)，能夠提供良好的相容性和穩(wěn)定性，確保水性產(chǎn)品的性能不受水溶性溶劑的影響。

5. 高沸點(diǎn)

其沸點(diǎn)范圍為222~232 ℃，在高溫固化涂料中，能夠穩(wěn)定存在，避免因溶劑過(guò)早揮發(fā)導(dǎo)致的產(chǎn)品損失與缺陷，保障產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

6. 優(yōu)異的表面活性

DPnB具有一定的表面活性，可兼具乳化劑、分散劑和潤(rùn)滑劑的功能，可提高涂料的流平性能。

三、DPnB應(yīng)用于涂料的優(yōu)勢(shì)

1. 優(yōu)良的成膜性能，提升漆膜質(zhì)量

①DPnB在干燥中后期持續(xù)發(fā)揮作用，促進(jìn)更徹底的聚結(jié)，尤其對(duì)于高Tg（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）的乳液或低溫施工條件下，能顯著改善成膜性，減少開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。

②DPnB能增強(qiáng)附著力、增加斷裂伸長(zhǎng)率和耐擦洗性。在水性聚氨酯工業(yè)涂料中，3%~8%的用量可增加漆膜硬度，同時(shí)保持柔韌性。

③DPnB能增強(qiáng)樹(shù)脂分子間作用力，可提高漆膜硬度、耐磨性。

④DPnB還能改善樹(shù)脂與顏填料的相容性，增強(qiáng)耐候性。其疏水丁基鏈低水溶性特性還能有效阻擋水分滲透。

2. 提升體系穩(wěn)定性與工藝適配性

①黏度與抗流掛性：DPnB配合中和劑可顯著提高涂料黏度，在多溶劑體系中替代傳統(tǒng)增稠劑，防止開(kāi)稀噴涂時(shí)流掛和發(fā)花。

②表面質(zhì)量精細(xì)化控制：DPnB由于揮發(fā)較慢，能更長(zhǎng)時(shí)間地保留在濕膜中。這提供了更長(zhǎng)的開(kāi)放時(shí)間，使漆膜有充足的時(shí)間流平、釋放氣泡，減少生產(chǎn)和施工中的泡沫殘留，從而改善涂料的消泡性。同時(shí)，由于DPnB的低表面張力（28.4 dyn/cm）可降低表面張力，能有效消除縮孔、橘皮等表面缺陷。

3. 廣泛的樹(shù)脂兼容性

多樹(shù)脂體系適配：DPnB對(duì)丙烯酸、聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂等均有良好溶解性。在工業(yè)涂料中，與PMA（丙二醇甲醚醋酸酯）復(fù)配可解決浮白問(wèn)題，用量5%~10%即可優(yōu)化流平性。

4. 環(huán)保合規(guī)與低毒性

①超低VOC排放：DPnB的VOC含量通常小于5 g/L，遠(yuǎn)低于GB 30981.2-2025《工業(yè)涂料有害物質(zhì)限量》中水性工業(yè)漆150 g/L的限值。其分子結(jié)構(gòu)中不含苯系物、游離甲醛等有害物質(zhì)，符合歐盟REACH法規(guī)和美國(guó)FDA食品接觸級(jí)認(rèn)證。

②生物安全性突出：DPnB的急性毒性（LD50 > 5000 mg/kg，大鼠經(jīng)口）和皮膚刺激性均符合OSHA職業(yè)接觸限值，在開(kāi)放式噴涂環(huán)境中無(wú)需特殊防護(hù)。其生物降解率通過(guò)OECD 301A認(rèn)證，對(duì)水生生物毒性極低（EC50 > 1000 mg/L）。

③法規(guī)適應(yīng)的前瞻性：面對(duì)2026年即將實(shí)施的GB 30981.2-2025新增SVOC（半揮發(fā)性有機(jī)物）限值，DPnB因其沸點(diǎn)（230 ℃）低于SVOC定義范圍（240~400 ℃），可直接滿足法規(guī)要求，避免企業(yè)二次配方調(diào)整成本。

四、DPnB的主要局限性

1. 干燥速度偏慢、潛在的溶劑殘留風(fēng)險(xiǎn)

①表干時(shí)間延長(zhǎng)：DPnB沸點(diǎn)高達(dá)222~232 ℃，揮發(fā)速率僅為水的0.1倍，導(dǎo)致漆膜表干時(shí)間顯著增加。在水性氨基烤漆中，單獨(dú)使用DPnB時(shí)表干時(shí)間比PM（丙二醇甲醚）延長(zhǎng)2~3倍，需通過(guò)復(fù)配BCS（乙二醇丁醚）等快干溶劑調(diào)節(jié)干燥梯度。

②高溫下的溶劑殘留：在50 ℃以上烘烤條件下，DPnB可能部分殘留在漆膜中，影響硬度和耐水性。例如在汽車涂料中，若DPnB用量超過(guò)8%，經(jīng)150 ℃烘烤后耐水性測(cè)試可能出現(xiàn)起泡現(xiàn)象。

2. 乳液兼容性與穩(wěn)定性挑戰(zhàn)

破乳風(fēng)險(xiǎn)：DPnB親水性較差（水中溶解度約1.5%），直接添加到部分乳液（如純丙乳液）中可能導(dǎo)致絮凝或膠粒。

3. 溶脹與膠化問(wèn)題

對(duì)于高Tg乳液，過(guò)量DPnB（>10%）可能引發(fā)溶脹，導(dǎo)致后期膠化。

4. 法規(guī)與應(yīng)用場(chǎng)景限制

特定行業(yè)禁用風(fēng)險(xiǎn)：盡管DPnB毒性較低，但在某些高敏感領(lǐng)域（如醫(yī)療器材涂料）仍被限制使用。例如，歐盟REACH法規(guī)將其列為“關(guān)注物質(zhì)”（SVHC），要求在醫(yī)療器械中用量≤0.1%。

5. 施工環(huán)境要求嚴(yán)格

在通風(fēng)不良的密閉空間施工時(shí)，DPnB揮發(fā)緩慢可能導(dǎo)致工人吸入風(fēng)險(xiǎn)增加。

總體而言，二丙二醇丁醚（DPnB）憑借其在成膜性能、環(huán)保合規(guī)、施工工藝等方面的綜合優(yōu)勢(shì)，已成為水性涂料升級(jí)的核心驅(qū)動(dòng)力。隨著全球環(huán)保法規(guī)趨嚴(yán)和技術(shù)創(chuàng)新加速，DPnB將在高性能工業(yè)涂料、綠色建筑涂料等領(lǐng)域持續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用，推動(dòng)涂料行業(yè)向“零碳、高效、安全”方向發(fā)展。

來(lái)源：涂料工業(yè)