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【专题】绿色涂料将成新兴市场

2018-04-13 09:34:37返回列表

      在环保风暴冲击下,全国各地有近千家中小型涂料企业因环保违规被关停。外加下游市场低迷,账款难以收回,坏账率高,生意本身不好做,往往有一单坏账,几十单生意都白干了。这对一些中小型企业来说,将是致命的打击。

      由于传统涂料对环境与人体健康有影响,所以现在人们都在想办法开发绿色涂料,所谓“绿色涂料”是指节能、低污染的水性涂料、粉末涂料、高固体含量涂料(或称无溶剂涂料)和辐射固化涂料等,它们很可能成为将来绿色涂料的发展趋势。

绿色涂料的界定

      第一个层次是涂料总有机挥发量(VOC),有机挥发物对我们的环境我们的社会和人类自身构成直接的危害。

      涂料是现代社会中的第二大污染源。第一污染源是交通运输业带来的,比如汽车尾气、油品渗透等。因此,涂料对环境的污染问题越来越受到重视。

      美国洛杉矶地区在1967年实施了限制涂料溶剂容量的66法规,自此以后,国外对涂料中溶剂的用量的限定也愈来愈严格。开始只对一些可发生光化学反应的溶剂实施限制,但后来发现几乎所有的溶剂都能发生光化学反应(除了水、丙酮等以外)。我们应该尽量减少这些溶剂的用量。

      第二个层次是溶剂的毒性,亦即那些和人体接触或吸入后可导致疾病的溶剂。

      大家熟知的苯、甲醇便是有毒的溶剂。乙二醇的醚类曾是一类水性涂料常用的溶剂,在20世纪70年代,它作为无毒溶剂而被大量的使用;但在20世纪80年代初发现乙二醇醚是一类剧毒的溶剂,那时,实验室的此类溶剂都被没收,严禁使用。

      例如,聚乙烯吡咯烷酮是一类人造血浆,制备它的单体乙烯基吡咯烷酮曾被认为是一种无毒的化学品,80年代末曾被介绍给光固化涂料界,被认为是一种具有高稀释效率、高聚合速度的活性单体,而且用它作为活性稀释剂所得漆膜性能优异。但是不久就发现它是一种致癌物,因此被禁止使用。有毒的溶剂对生产和施工人员都会造成直接危害。

      第三个层次是对用户安全问题。

      一般说来涂料干燥以后,它的溶剂基本上可以挥发掉,但这要有一个过程,特别是室温固化的涂料,有的溶剂挥发得很慢,这些溶剂的量虽然不大,但由于用户长时间的接触,溶剂若有毒,也会造成对人体健康的伤害,因此在制备时一定要限制有毒溶剂的使用。

绿色涂料的种类

固含量溶剂型涂料

      高固含量溶剂型是为了适应日益严格的环境保护要求从普通溶剂型涂料基础上发展起来的。其主要特点是在可利用原有的生产方法、涂料工艺的前提下,降低有机溶剂用量,从而提高固体组分。

      这类涂料是20世纪80年代初以来以美国为中心开发的。通常的低固含量溶剂型涂料固体含量为30%~50%,而高固含量溶剂型(HSSC)要求固体达到65%~85%,从而满足日益严格的VOC限制。

      在配方过程中,利用一些不在VOC之列的溶剂作为稀释剂是一种对严格的VOC限制的变通,如丙酮等。很少量的丙酮即能显著的降低粘度,但由于丙酮挥发太快,会造成潜在的火灾和爆炸的危险,需要加以严格控制。

      水基涂料水有别于绝大多数有机溶剂的特点在于其无毒无臭和不燃,将水引进到涂料中,不仅可以降低涂料的成本和施工中由于有机溶剂存在而导致的火灾,也大大降低了VOC。因此水基涂料从其开始出现起就得到了长足的进步和发展。

      中国环境标志认证委员会颁布了《水性涂料环境标志产品技术要求》,其中规定:产品中的挥发性有机物含量应小于250g/L;产品生产过程中,不得人为添加含有重金属的化合物,重金属总含量应小于500mg/kg(以铅计);产品生产过程中不得人为添加甲醛和聚合物,含量应小于500mg/kg。水基涂料主要有水溶性、水分散性和乳胶性三种类型。

粉尘涂料

      粉尘涂料是国内比较先进的涂料。粉尘涂料理论上是绝对的零VOC涂料,具有其独特的优点,也许是将来完全摒弃VOC后,粉尘涂料是涂料发展的最主要方向之一。但其在应用上的限制需更为广泛而深入的研究,例如其制造工艺相对复杂一些,涂料制造成本高,粉尘涂料的烘烤温度较一般涂料高很多,难以得到薄的涂层。

      涂料配色性差,不规则物体的均匀涂布性差等。这些都需要进一步改善,但它是今后发展方向之一。贝壳粉、硅藻泥等都是市面上较为常见的粉尘涂料,一般应用于墙面等平面的涂抹。但其绿色环保特性使产品有较高的发展动力,其制造工艺、施工方法都有长足进步。

液体无溶剂涂料

      不含有机溶剂的液体无溶剂涂料有双液型、能量束固化型等。液体无溶剂涂料的最新发展动向是开发单液型,且可用普通刷漆、喷漆工艺施工的液体无溶剂涂料。

      涂料的研究和发展方向越来越明确,就是寻求VOC不断降低、直至为零的涂料,而且其使用范围要尽可能宽、使用性能优越、设备投资适当等。因而水基涂料、粉末涂料、无溶剂涂料等可能成为将来涂料发展的主要方向。

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