建筑涂料降低VOC技术

data-full-width-responsive="true"> 1 引言涂料中 VOC 的降低常常会对配方性能、施工过程和最终涂膜产生负面影响，本文讨论溶剂的减少和聚合物分散体的选择，尽可能地在满足 VOC 法规要求的同时克服产品性能的下降。2 什么是 VOC ？VOC 这个词包含许多材料，包括溶剂、成膜助剂、消泡剂、中和剂、杀菌剂和基料制备中的残余单体，水性建筑涂料中典型的 VOC 来源为： 开放时间延长促进剂。典型地为用于减慢水的挥发性的丙二醇； 通过能使聚合物分散体成膜的溶剂典型为醇酯如 Texanol ； pH 调整化学品如氨； 原材料中的溶剂； 聚合物分散体中的残余单体。前 2 项为涂料中 VOC 的主要成分。由于各国法规存在差别，因而 VOC 定义有别，如在美国人们认为 VOC 是一种对环境有副作用的物质，是由于产生地面臭氧层的作用，而在欧洲，VOC 定义为不仅对大气有副作用，而且对涂料制造者和最终用户健康有副作用。然而，通常的一致意见可能是在一个大气压下的沸点，某些指南定义 VOC 为具有沸点250 ℃的物质，而其它则定义沸点 280 ℃上限的物质，在这两种定义之间存在一个主要差别，因为许多成膜助剂和增塑剂沸点范围在 250~280 ℃，由于这些物质不是极挥发性的，从涂膜中释放需要数天、数周或数月（取决于温度条件）。而这种物质通常对最终用户健康无损伤，可以相信生活和工作在涂层附近的人们将处于成膜助剂和其他物质的长期释放环境中。3 涂料中的 VOC 法规由于历史和文化差异，在不同地方建筑涂料中 VOC 法规还未能同步建立，在建筑涂料领域降低 VOC 是通过涂料制造而不是施工后，这表示如果配方不与法规相符，制造商就应减少配方中的 VOC 量，这当然要求涂料制造和涂料原材料制造商花费时间和金钱。31 NAFTA（北美自由贸易协议）这主要是美国 CAA （ Clean Air Act ， 1955 ）和 EPA （环保局）法规主体， EPA 制订VOC 含量的限制取决于所用配方的应用，图 1 是 CAA 为某些建筑体系的 VOC 上限。预期法规要求会导致建筑涂料减少 103 kt/a 的 VOC 释放。32 亚太地区在亚洲拥有最大市场的国家如日、韩、中日益表现出主动性，如 Coatings Care ，但仍无建筑涂料 VOC 限制的区域性法规或详细立法。33 澳洲多年前已要求涂料制造商从涂料组分中去除有毒成分如 Pb 和 Cr ，近年来，已转向涂料中的 VOC ，澳大利亚的 APAS 及新西兰的 Telarc 指南已存在于溶剂型（ S/B ）和水性型（ W/B ）产品中。过去、现在和预期（ 2002年和2004年）要求达到的VOC水平如图2。可以看出这种趋势代表了对研究人员的挑战，初始 VOC总量降低容易实现，但要满足将来更严格的VOC限量可能更困难，可能要求新的配方技术以达到减少VOC适应要求的目标。4 VOC 限制的全球化有人鼓励采用最 严格 的全球立法而无视 VOC不同的计算法或当地市场的涂料性能要求。VOC计算方法因市场不 同而不同，因而难以单纯以 VOC特征来比较，表1解释了测试配方的组合VOC水平。另外需考虑到市场性能要求，如完全无溶剂内墙平光漆占德国市场的绝对多数，德国漆在200次耐擦洗循环试验后85光泽变化13个单位，是澳大利亚商业漆的6倍还多，因而在澳大利亚市场上不被接受，这说明市场要求不能单纯以VOC水平为基础而不考虑到漆的性能。5 在涂料中减少 VOC 水平目前对涂料制造商和涂料原材料的挑战是面对既要满足安全环保的要求又不能以牺牲涂料的性能作代价，为达到这个要求最有效的手段是涂料制造商与涂料原材料制造商的通力合作。51 通过降低溶剂来减少VOC