绿色涂料

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　　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。

　　20世纪70年代以前，几乎所有涂料都是溶剂型的。70年代以来，由于溶剂的昂贵价格和降低VOC排放量的要求日益严格，越来越多的低有机机溶剂含量和不含有机溶剂的涂料得到了大发展。

　　现在越来越多使用绿色涂料，下面几种新涂料是目前开发较好的涂料。

　　1.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着的降低粘度，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。

　　2.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。事实上，现在水基涂料使用量已占所有涂料的一半左右。水基涂料主要有水溶性、水分散性和乳胶性三种类型。

　　3.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。

　　4.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。

　　1.绿色环保涂料产品的生产特征

　　绿色环保涂料产品的生产，为了维护人体健康、保护环境。应该着力于以下5方面：

　　(1)少用或不用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物作为再生资源。(2)采用低能耗制造工艺，清洁的生产技术，尽量减少废气、废渣和废水的排放量等。(3)在产品配制或生产过程中，不得使用甲醛、卤化物、溶剂或芳香族碳氢化合物；产品不得含有汞及其化合物，不得使用铅、镉、铬及其化合物及添加剂。(4)严格控制涂料的VOC的释放量，禁止使用有毒有害的溶剂，使产品不损害人体健康。(5)产品可循环或回收再利用，无污染环境的废弃物等。随着人类对自身健康和环保意识的不断增强，人们对绿色环保涂料产品的消费需求日趋强烈。推进绿色环保涂料成为涂料工业开发的主流，同时绿色环保涂料也将成为涂料生产企业生存与发展的重要途径之一。

　　2.绿色环保涂料产品的生产

　　(1)绿色环保涂料产品不仅需要控制涂料的VOC，而且在产品的整个生命周期中都要贯彻环保思想，实现生命周期成本总和最小化。因此，生产绿色环保涂料应该采用清洁生产工艺、使用可回收利用的包装、以及绿色营销手段等。(2)生产绿色环保涂料产品，除了要保证工艺和技术上的要求外，还应与企业的经营管理理念相结合，正确理解认识绿色环保涂料的生产与企业可持续发展之间的关系，大声经透视力提高科技创新水平。

　　绿色环保涂料正朝着水性化、粉末化、无溶剂化、高固体化和辐射固化等低污染、无公害的方向发展。

　　(1)水性涂料。在建筑涂料领域里占有绝对优势，具有无毒性、无刺激、不易燃等特点，是未来“绿色涂料”的主力军，目前占世界涂料总量的30％以上。

　　(2)氟碳树脂涂料。具有超高耐候性、抗紫外线辐射、高化学稳定性、抗核辐射、高机械强度和韧性、耐热性(最高使用温度260℃)、强抗湿性、抗菌性、防粘性、抗沾污性等。

　　(3)喷涂聚脲弹性涂料。是一种无溶剂、无污染的高性能涂料，可针对不同的使用环境和性能要求，可以在很宽的范围内自由调节其性能，不含催化剂，却能快速固化，能在任意的表面上喷涂等。

　　(4)有机——无机复合涂料。既有有机化合物所具备的坚韧性、耐候性等综合性能，还有出色的化学物理机械性能和耐沾污性。

　　(5)纳米材料。在涂料中如引入稳定的纳米材料，会使涂料在力学、光学、电学和磁学性能上有新的飞跃，因此稳定的纳米材料，用于涂料中除了可以提高传统涂料的性能外，还能获得新的功能性涂料。

　　(6)高装饰性涂料。因具有瑰丽多彩、变幻不定、闪砾多姿的装饰色彩，而为人们所崇拜。同时，围绕着这一中心所需的颜料、助剂和树脂等原材料也在被不断开发，高装饰性涂料预计会成为今后绿色涂料新的发展重点。

　　(7)隐身涂料。目前已有雷达吸波涂料、红外抑制涂料、变色涂料以及紫外光、可见光、近红外、远红外、微波和声波等光谱兼容，多功能伪装涂料，以及等离子体隐形涂料等。

　　(8)智能型涂料。是采用智能性聚合物或材料设计而成的涂料，具有特殊的功能和独特的使用性能。它包括传感器类涂料、预示性涂料和功能型涂料等。绿色环保涂料在国民经济建设和人民生活中具有非常重要的意义。但是由于VOC对人类健康及生态环境的影响日益明显，用绿色涂料代替溶剂性涂料势在必行。涂料研究和发展的方向是不断降低VOC含量、直至为零；而且要不断扩大其使用范围，充分发挥使用性能等。因此，水基涂料、粉末涂料、无溶剂涂料等将成为今后涂料发展的主要方向。

　　(1)大力开发适应家具工业的高性能绿色涂料

　　家具生产有着广泛的市场空间，家具企业越来越多地需要绿色环保涂料。如针对木材基材的特性，开发新型纳米涂料。纳米材料由于其产生紫外线吸收、电磁波屏蔽和广谱抗菌性等特殊效应，应用于涂料时，可以大大提高涂层的耐候性、抗污染性、自清洗性、防霉性、外观装饰性及特殊功能性。

　　再如UV固化粉末涂料是将粉末涂料和UV固化技术相结合的新技术。采用UV固化技术可以降低固化温度，提高生产效率，节约能源降低成本，因而该技术受到很多学者的关注。该涂料最大特征是工艺上分为两个明显的阶段，涂层在熔融流平阶段不会发生树脂的早期固化，从而为涂层充分流平和驱除气泡操作提供了充裕的时间，这样就从根本上克服了热固化粉末涂料的顽疾，也消除了UV固化液态涂料的不足。采用固化技术可以明显降低加热和固化过程的温度(120℃～140℃)，提高生产效率，不但更加节省资源、能源、人力、时间和空间，而且避免了对基材的过分加热，开辟了粉末涂料更广阔的应用领域。

　　(2)大力发展新型粉末涂装新技术和新装备

　　新型绿色涂料的开发必须与新型涂装技术相结合，才能充分发挥绿色涂料新产品的优势。如高压电场静电喷涂技术的研究开发，可使粉末涂料用量节省30％～50％，从而大大降低成本，提高资源利用率。静电喷涂时涂料飞散量极少，极大地改善了涂饰施工的卫生条件。同时，它不仅能使涂膜实现薄层化，而且可使涂膜平整，表面外观优良。静电喷涂可以在密闭环境中作业，从而减少了对大气的污染。静电喷涂可远距离作业，从而减少了漆雾对人体的危害。因此， 高压电场静电喷涂技术的开发利用可以克服普通粉末涂料涂膜普遍过厚的老大难问题，从而可消除外观不如溶剂型涂料的缺点。这样，可使粉末涂料优点更加突出，竞争力更大，应用领域更为广阔。建议高等院校、科研院所大力研究开发这些新技术。

　　(3)大力提高企业绿色环保意识和国际标准化意识

　　欧美发达国家对涂料中的VOC有害、有毒物质及施工都有严格的规定和要求，发布了一系列法令和法规。我国在这方面尚有较大的差距，在溶剂型涂料的施工中，中毒事件时有发生。因此建议有关部门应当加强管理和监测，家具企业自身要增强环保意识和国际标准化意识。

　　(4)加强绿色涂料科研、生产、应用的紧密协作

　　使绿色涂料与涂装技术相结合，更好地完善配方研究和生产，更好地改进涂装技术，更好地适应不同领域、不同工件的需求。为此，建议国内的涂料生产企业加强与大专院校及科研单位的紧密协作和联合，进一步加强科研投入力度，从协作和联合中加快新产品的开发和应用，这将有利于家具工业绿色涂料的快速发展和提高涂装技术水平。