data-full-width-responsive="true"> 0 前 言VOC(挥发性有机化合物)分为2类，一类是挥发且参与大气光化学反应的化合物，这一类会产生环境危害，而另一类仅为挥发[1]。VOC在大气中排放，就会造成雾霾，其对雾霾产生的影响仅次于汽车尾气；而比雾霾造成污染更为严重的是臭氧，这是由于VOC挥发进入大气对流层后，在紫外光作用下，就会与NOx反应形成臭氧，当地面大气环境中臭氧浓度超过01 10-6时，就会产生负面影响，所以要减少雾霾和臭氧发生，必须从源头上来降低VOC。节能减排也是涂料涂装领域的重要工作，因此我们必须采取一些适当的技术手段来根除或降低涂料中的VOC含量及其毒性。1 我国涂料工业的VOC目前状况VOC的主要成分有烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，其包括苯系物、有机氯化物、氟利昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。在我国涂料工业中所构成的涂料形态可分为溶剂型涂料、水性涂料、粉末涂料、无溶剂涂料和光固化涂料等。而目前占主导地位的还是溶剂型涂料，其中中低固体分溶剂型涂料是涂料中VOC的主要来源，在生产和使用过程中会挥发出大量溶剂废气，这对大气环境的影响很大，我国涂料工业每年消耗的有机溶剂占国内溶剂总消耗量的25%～30%。2 降低涂料中VOC含量的技术手段21 从源头上降低涂料中的VOC含量要从源头上降低涂料中的VOC含量，必须尽力减少并限制中低固体分溶剂型涂料的生产，需要大力发展水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料、无溶剂涂料和光固化涂料，以尽最大可能地取代传统溶剂型涂料，使VOC的排放降至最低。211 用水性涂料来部分替代传统溶剂型涂料水性涂料以水为溶剂，这样可避免大量使用有机溶剂，例如传统环氧底漆、聚氨酯面漆与水性同类涂料作比较，其VOC存在巨大差值，前者为263 g/m3，后都仅为22 g/m3，水性涂料中的VOC主要来源于成膜助剂。水性涂料与溶剂型涂料相比，在一些重要性能上比不上溶剂型涂料，如硬度、干燥性能等，所以在工业领域以及木器家装、防腐蚀领域绝大部分采用的是溶剂型涂料。在这些领域，要求涂料有较高的硬度、快干和防腐蚀性能以及装饰性能，所以水性涂料的性能还需提高方能替代溶剂型涂料，其具体的做法是：(1)开发零VOC或极低VOC的水性涂料，采用高沸点的成膜助剂来取代目前水性涂料中所用的成膜助剂；(2)开发多种手段来使水性涂料达到快干；(3)开发交联型水性涂料以增强水性涂料的硬度、防腐蚀性能等；(4)采用转相乳化、无皂聚合和核壳共聚等技术手段来制造高性能水性涂料等。现在已有不少前瞻性的龙头企业早已开始涉足低VOC涂料，在木器涂料领域，水性涂料仅占7%。究其原因，其技术上主要是面临涂膜硬度不足、难以达到全封闭效果、木材胀筋和干燥过程受环境影响大等问题。而这些问题经过多年的技术积淀，水性木器涂料的应用范围已从室内到室外，从家庭到办公，从家具到木地板集装箱，已在各项木制品上全面展开，水性木器涂料的品种日趋完善；从底漆到实色面漆，再到清漆都能满足涂装的要求，开放式、半开放式和封闭式涂装均能达到溶剂型涂料的效果，基本上解决了高温回黏、胀筋、涂膜丰满度、硬度及耐水性的问题。对于水性家具涂料而言，家具和木门企业提出了如下的主要性能要求：快干、低气味、低VOC、附着力好、勿施工、低成本、装饰性、耐水性、耐久性、耐磨性、耐刮擦、高机械强度、耐化学品性等。当今，发达国家都在推崇全环境友好型成膜助剂，因其本身无毒，无VOC排放，成为水性建筑涂料的专用成膜助剂。目前国外仅有美国等个别国家拥有数万吨产能，
它是低气味绿色水性涂料必不可少的重要助剂，而低气味绿色水性涂料将是建筑涂料的发展方向。这种助剂能降低其
他助剂的用量，且有良好的成膜效果。再看一下水性工业涂料，其中汽车涂料从2008年上海通用推出第一条水性汽车涂料生产线以来，国内汽车涂料新建生产线全部以水性涂料来设计，水性涂料已经成为汽车涂料的主流之一。汽车涂料主要包括底漆、中涂和面漆，其中面漆又分为本色漆和金属闪光漆，汽车涂料的水性化进程是从底到面逐步进行的。铁路车辆涂料的车身涂装大都使用传统的溶剂型涂料，其中大量含有的有机溶剂给储运、施工带来不便和安全隐患，但我国铁路货车领域已经成功应用水性涂料，华豹水性工业涂料涂装车辆13 000多辆，其产品经过了5年以上的验证，完全可以达到溶剂型产品质量标准；铁路机客车的水性化涂装体系的研制，华豹涂料公司也已经完成，并且开始涂装后上线测试；动车、高铁及轨道交通领域涂料的国产化、水性化进程，也已经进入铁总的工作计划中。重防腐涂料的一些典型市场，如基础设施、石油和煤气、电力、海洋和化学品工业，水性涂料的使用正在不断增加，而用于重防腐领域的有水性醇酸体系、水性环氧体系(环氧云铁中涂和环氧富锌底漆)、水性无机富锌体系、水性环氧酯体系等。实际上，综合来看，水性涂料的经济性并不比溶剂型涂料产品差，如以年涂装1万m2低温储罐为例，使用水性涂料仅节省稀释剂和税收就达5万元。在涂装界，公认的涂料利用率仅为40%左右，而没被利用的涂料一部分通过气雾排放，另外绝大部分进入水中，因水性涂料与水互溶，很难将漆渣从水体中分离出来，因此水性涂料的废水处理成为绿色涂料大面积推广使用的一个重要制约因素。212 用粉末涂料来部分替代溶剂型涂料粉末涂料不含有机溶剂，100%固体分，其成膜后性能多优于溶剂型涂料，问题是其需要烘烤，涂层较厚，因此其应用范围受到限制。故对于粉末涂料需要研究的方面是：(1)研制薄膜型粉末涂料，这需要使用纳米技术；(2)研制新的喷涂施工方法，以方便现场使用，如采用摩擦喷涂技术等；(3)研制低温烘烤型粉末涂料，如选择合适的固化剂等；(4)可采用双重固化技术，如UV固化与粉末烘烤相结合等，此已用于中密度纤维板的涂层上。据最近报道，全球粉末涂料将以72%的速度增长，到2018年，市场规模将达到105亿美元，需求达2667万t。而亚太地区将进一步增加其份额，由于新兴经济体汽车市场迅速扩大，从而促进了粉末涂料市场的发展。汽车和家电市场的需求占全球粉末涂料的份额较大，而烹饪和家用电器市场需求也要占到20%，在亚太地区，我国和印度的粉末涂料市场表现强劲。
