data-full-width-responsive="true"> 0 引言随着国际、国内环保法规的纷纷出台以及政府对环保的日益关注,环保型涂料已成为当今国际涂料业发展的主要趋势。对汽车涂料也如此,汽车制造厂和用户已不再仅仅关注其性能的好坏,还要看其是否为环保产品,以满足日益严格的环保法规要求。我国的汽车工业已经持续快速增长了十多年,汽车产销量的增加必然会带来汽车涂料用量的增加,而汽车涂料中的挥发性有机化合物(VOC)以及其
他有害空气污染物(HAPs)则是汽车制造业中最严重的污染发生源之一。在目前世界各国均对生存环境极为重视及加大从源头治理的大背景下,为了降低汽车涂料产品对环境的污染和对人体的危害,加快环境友好型涂料产品的发展和应用,促进我国涂料行业的技术进步,提高全行业的环保意识,制定全国统一的汽车涂料环保标准已成当务之急。2007 年9 月国家标准化管理委员会向全国涂料和颜料标准化技术委员会下达了《汽车涂料中有害物质限量》国家强制性标准制定计划,随后全国涂料和颜料标准化技术委员会联合汽车涂料的生产和使用企业组成标准制定工作组,完成了该项标准的制定工作。强制性国家标准GB 244092009《汽车涂料中有害物质限量》已于2009 年9 月30 日发布,2010年6 月1 日起正式实施。2009 年我国已成为世界第一大汽车生产国和第一大汽车销售市场,全年国内汽车产量超过1 300 万辆,共消耗汽车涂料52 万t 左右,其中原厂用涂料约为27 万t,修补涂料约为10 万t,零部件涂料达15 万t 左右。因此,新标准的出台受到相关行业的广泛关注。本文将对标准的适用范围、测试项目、限量值和测试方法等内容进行分析说明,旨在帮助有关人员准确了解标准的要求,正确理解标准的内涵,充分发挥该标准的指导作用,提高我国汽车涂料产品的整体质量。1 标准的适用范围及汽车涂料的分类汽车涂料通常是指涂装在各类车辆车身及零部件上的涂料,包括涂装新车用涂料及辅助材料和车辆修补用涂料,由于各种车辆分类、用途、装饰上的差异,涂装条件的不同,使得汽车涂料品种繁多,尤其是溶剂型涂料,不同成膜物质、不同用途、不同施工工艺的品种多达上百种。目前国内外对汽车涂料分类一般按照用途或车型进行分类,若按此分类,标准的品种设置过于复杂且各品种之间相互有交叉,内容庞大复杂。考虑到本标准主要是针对汽车涂料中的有害物质进行限量,因此确定本标准的适用范围为:除腻子、聚丙烯底材附着力促进剂(例如:PP 水)、消除新旧涂膜接合处痕迹的辅助材料(接驳口水)、特殊功能性涂料(例如:防石击涂料)以外的各类乘用车、商用车、挂车、汽车列车用涂料。同时对产品进行科学合理的分类,即将汽车涂料分为两类:A 类为溶剂型汽车涂料,溶剂型汽车涂料中按固化方式又分为热塑型汽车涂料、单组分交联型汽车涂料和双组分交联型汽车涂料;B 类为水性涂料(含电泳涂料)、粉末涂料和光固化涂料等。对一些按该分类法不易确定类别的涂料品种则采用注释的方法将其归入相应的涂料品种中,例如:汽车发动机、排气管等部位使用的耐高温涂料归入底漆类别;单组分交联型中用于3C1B(三涂一烘干)涂装工艺喷涂的第1、2 道涂料归入底色漆类别;某个产品作为不同涂料品种使用,应执行最严要求,如双组分交联型涂料中既能作为实色漆也能作为本色面漆使用的产品,应执行本色面漆的指标。通过合理分类,简化了品种设置,达到了将有害物质排放相近品种归于同一类的目的,便于标准的理解和实施。同时就适用范围看,该标准不仅适用于汽车原厂涂料,也适用于汽车零部件涂料和汽车修补涂料,除其中极少量特殊功能性涂料外,几近涵盖了所有汽车涂料品种。2 测试项目及限量值的确定从控制并减少汽车涂料中有害物质排放、引导传统溶剂型汽车涂料和涂装工艺逐步向着低有害物质排放的环保型汽车涂料和涂装工艺发展的角度考虑,同时根据国内目前汽车涂料的发展水平、应用需要并参考国内外的相关法规和标准及技术要求,对A 类和B 类汽车涂料分别规定了测试项目及限量值,其中A 类涂料对挥发性有机化合物(VOC),限用溶剂和重金属3 个项目规定了限量值;B 类涂料对限用溶剂、重金属2 个项目规定了限量值。21 挥发性有机化合物(VOC)汽车涂料中VOC 是汽车制造过程中VOC 排放的最大公害源,在世界各国有关汽车涂料和涂装的法规中均对其规定了限量要求。然而国外相关法规大多数是控制汽车涂料生产和涂装过程中每平方米涂装面积的VOC 排放值,这种方式检测过程复杂,一般进行理论计算,由汽车涂料生产商和汽车制造商进行申报,在国内可操作性较差。而且国外这些法规只能控制汽车原厂涂料,对于汽车零部件涂料和汽车修补涂料中的VOC 排放无法进行控制。因此本标准对溶剂型涂料先按固化方式再按照功能对各类涂料分别规定了限量值,可操作性强。考虑到国内目前水性汽车涂料、粉末汽车涂料等环保型涂料的应用还处于起步阶段,生产企业和涂料品种均较少,且该类涂料属于环保型涂料,所以本标准暂不考虑环保型涂料的VOC 限量。22 限用溶剂苯已被国际癌症研究中心确认为高毒致癌物质,甲苯、二甲苯和乙苯也会危害人体的中枢神经系统,刺激呼吸道和皮肤等,对人体的危害呈相加作用;乙二醇醚及其酯类则被工业卫生专家确认为是致癌、致畸和致基因突变物质,而这些溶剂在汽车涂料中仍有使用。因此本标准对溶剂型涂料严格控制高毒性苯含量、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯总和含量,限制毒性较低的甲苯、乙苯和二甲苯总和含量;水性涂料严格控制高毒性乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯总和含量。23 重金属铅、镉、铬、汞等是生物毒性显著的元素,在机体内会蓄积,超过一定的量将对人与动物产生毒害作用,引起组织器官病变或功能失调等,对人体健康造成无法逆转的巨大损害。近年来,各国都在严格控制或禁止使用含有这些有害元素的化合物,例如:欧盟于2003 年2 月13 日就公布了第2002/95/EC 号指令(RoHS 指令),其中规定禁止出售和使用含有铅、镉、六价铬、汞等重金属的产品,其目的就是控制电子电气设备废弃物对生态环境的污染。而在汽车涂料的制造过程中由于技术和产品功能的需要,目前某些涂料产品的材料成分中含有铅、汞、镉、六价铬等有毒有害物质,在随后的涂装过程中产生的含有这些有害重金属元素的废水、废弃物以及废弃的汽车和配件,如果处置不当,不仅会对生态环境(例如土壤、水质等)产生极大的破坏作用,经过食物链的生物放大作用将会进一步危害人体健康,同时也会造成资源的浪费。因此本标准对涂层中铅、镉、六价铬、汞规定了限量值。通过上面的分析,并根据验证试验数据汇总以及对结果的分析,确定了标准的测试项目和限量要求,见表1 和表2。
注1:涂料供应商应提供组分配比和能保证施涂的稀释比例范围,测试挥发性有机化合物含量和限用溶剂含量项目时按组分配比和最大稀释比例配制后进行测试。注2:进行重金属项目测试可不加稀释剂。注3:汽车发动机、排气管等部位使用的耐高温涂料归入底漆类别;单组分交联型中用于3C1B(三涂一烘干)涂装工艺喷涂的第1、2 道涂料归入底色漆类别。注4:某个产品作为不同涂料品种使用,应执行最严要求。如双组分交联型涂料中既能作为实色漆也能作为本色面漆使用的产品,应执行本色面漆的指标。