绿色环保涂料

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光固化涂料等.
清华大学 洪啸吟 先生认为绿 色涂料有三个层次2 第一 [ 1 : 个层次是涂 挥发性有 料中 机物的 总量, 挥发性有机
物对环境构成直接的危害; 第二个层次是溶剂的毒性,指生产和施工过程中会对人员 造成直接危害;第三个层 次是对用户的安全问题, 溶剂的挥发是一个长期缓慢的过程, 溶剂如果有毒也会对人体造成伤害. 有专家认为,
用 临 调 物 化 工 (合 法中 用 选 性的 化 使 化学 量 剂 优 () 工 、 时 变 理/ 学 艺 9 成方 采 高 择 催 剂比 用 计 助 更 越 1化 产 ) 0
品要设计成在其使用功能终结后,能分解或可降 解的无害产物. 1 进一步发展分析方法,对危险物质在生成 () 1
前 行 线监 和 制.1选 化 生 过 物 , 化 意 事 ( 括 透、 炸、 灾 ) 危险 实 在 测 控 () 择 学 产 程的 质 使 学 外 故 包 渗 爆 火 等 的 性降 2
万方数据
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西南民 族大学学 ・ 然科学版 报 自
第2 卷 9
绿色化学的核心内 容之一是采用 “ 原子经济反应” ,而反应的 “ 原子经济性” 概念最早是由 美国斯坦福 (a o ) S n r 大学的MMT s t fd rt o 教授提出的, 针对一般仅用经济性来衡量工艺是否可行的 传统做法, 确指出, 他明 应 用一种新的标准来评估化学工艺过程,即选择性和原子经济性两个概念,后者是考虑在化学反应究竟有多少原 料的原子进入到产品之中.这一标准既要求尽可能地节约那些一般是不可再生的原料资源,又要求最大限度地 减少废物排放 “ 原子经济’ 重要性目 被普遍承认网 绿色化学要求在化学反应过程中 1 的 前已 . 尽可能采用无毒无 害的原料、 催化剂和溶剂; 绿色化学的另一个重要方面是设计、 生产和使用环境友好产品, 这种产品在其加工、 应用及功能消失 之后均不会对人类健康和生态环境产生危害. 我们在进行绿色涂料配方的设计与生产过程中 要 注意借鉴绿色化学的基本思想.
表2 常见有机物对人体的危害
身体系统
致病症状
常见有机物
中枢( 周围) 神经系统
呼吸道
消化道
肝脏
心血管系统 血液系统
泌尿系统 皮肤粘膜
头晕,头痛,昏迷,瘫痪等 咳嗽,气短, 肺炎,肺癌等 恶心,呕吐,腹泻等 肝坏死,肝癌等 心律失常,心脏瘁死等 血液白细胞减少,急性粒细胞性白血病等
血尿,尿蛋白 增加等
3 绿色产品的标准及认证
3 环 . 境标志产品 1 认证( a色产品 i 认i E ) 环境标志产品〔 即绿色产品 是指:采用绿色技术对在生产、使用或处置过程中 ) 有污染, 但采取一定措施后 可 或消除 减少 污染, 环境标志 标 产品 伙 达到 产品 准的 1 ]
2世纪 0 0 9年代以 发达国 来, 家对进口 产品的 环保要求不断提高, 开始形成以“ 环保” 为名义的“ 绿色壁垒”为 . 打破此壁垒,1 5 9 年世贸组织成立贸易与环境委员 “ 9 会, 绿色壁垒” 开始在国际贸易中 扮演重要角色.应国内 企 业进行正 常国际贸易的需求,中国 94 于1 年成立中国环境标志产品认证委员 9 会来管理中国环境标志产品认证工 作 中 国环境标志产品 认证委员 以 会( 下简称认证委员 ) 国务院标准化行政主管部门 会 是由 授权国务院环境保护行 政主管部门 负责设立, 代表国 家对绿 色产品 设施认证并 授予产品 环境标志的唯一机构, 代表国 家对绿色产品进行 权威认证, 是我国实施绿色技术措施的重要手 其英文名称为Ci Critn m i e Evo ea 段. h a tc o C mt f nin nl n ei a fi o e o r r m t Lbl g us C E) 截至目 中国 a l P dc( C L. ei r t缩写 n o 前, 仅有70 0多家企 业通过此认证, 涂料企业有2多家. 此数据 其中 0 由 可以 , 前市场上 看出 目 绝大多 数涂料产品并没有通过中国 环境标志 认证, 产品 只是自己 标榜为绿色环保型 产品. 所 以 者在选择绿色环保型涂料时, 消费 要确定此涂 料生产企业是否通过中国 标志产品 环境 认证 尤其应该值得涂料企业关注的是,国 家环境总局颁布了 水性涂料新的绿色标准, O 指标与国际标准的 VC VC O 计量准则相同, O 指标是1涂料中扣除水分后千重中V C 即V C L O 的含量. 02 20年的环境标志标准规定内 墙涂
女性:痛经.月经过多或减少
22 有机挥 1 发物的 二次污 1 染9 1
涂料施工后有机溶剂释放到大气中,己 经成为继交通污染之后的第二大污染源. 其次,排放到大气中 的有 机挥发物在阳光作用下会发生光化学反 应, 产生许多 活性物质, 有的可与大气中的氧化氮和氧化硫发生进一步 的反 应,生成酸性物质 这些反应使有机污染物转化成毒性更大的二次污染物,这是形成酸雨和光化学烟雾的 直接原因, 对人类生态环境构成了 严重的 威胁 此外, 有机挥发物还会带来温室 效应, 使地球变暖. 众所周知, 温室效应对人类的影响是难以预料的.
第2 卷第6 9 期
西南民族大学学报 ・ 自然科学版
Junl otwet iesy Na o at s trl e c E io o ra o S u f h sUnvr t fr t nli - uaS i e t n i o i ie Na c n di
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须加 快开发不用或少用有机溶剂的涂料, 就是开发所谓“ 也 绿色涂料” 绿色涂料主要有: . 水性涂料、 粉末涂料、
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;4 1 -
2. 挥发性 . 1 1 有机物的 一次污 1 染7 1
排放到大气中的 挥发性有机物首先造成一次污染, 直接威胁人类的 健康.其中主要是通过呼吸途径随空气 进入人体,还可通过与人体接触, 或皮肤吸收导致中毒.中 毒症状有闪电 型、急性、亚急性、 慢性中 毒及迟发
性中 等. 见 机 发 对 体的 见 21 毒 常 有 挥 物 人 危害 表 1 8 .
随 着人们对环境保护的日 益重视和可持续健康发展的要求需要, 对绿色( 环保型) 产品的需求越来越高. 挥 发性有机化合物含量很高的 溶剂型涂料的使用受到越来越严格的限 制.早在2世纪7年代,国际室内 0 0 空气科学 学会提出了 O ( V C挥发性有机化合物) 概念,意识到了 O 对环境的 VC 污染.日 本在1 7 9 年就制定了防止大气污染 9 的 法和化学 修正 物质排 放管理的 促进法伊 ltt a a T neRgt, R ) 我国 94 颁布了 ounRls n r sr i rPT 法 . 在1 年 la e e a f es R e d e 9 《 环境标志产品技术要求》 明 , 确提出 环保型涂料在 “ 产品配制或生产过程中不得使用甲 卤 醛、 化物溶剂或芳香 族碳氢化合物’ 9 ,1 %年出台了《 大气污染物综合排放标准》 20年出台了《 华人民共和国 ;00 中 大气污染防治法》 ; 20年又推出了 01 强制性国家标准 《 装饰装修材料内 室内 墙涂料中 有害物质限量》 确要求室内 ,明 用涂料的 O VC
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第6 期
廖戎 绿色 保涂料 等: 环
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2. 火灾 . 1 3 和爆炸
空气中的有机化合物的易燃易爆性可引起火灾和爆炸,会给人民的生命财产造成巨大损失. 2 重金属颜料的影响 2
颜料中的 铅系颜料、铬系颜料、 锡系 颜料含铅、铬、 福, 在生产中 造成对水质的污染, 对动植物和人类造 成极大危害 铬系颜料( 如锌铬黄、 嗯铬黄、 钥铬红等) ,长期以 来是涂料工业广泛应用的着色颜料. 铬被视为 是致癌的金属之一, 六价铬的毒性是三价铬毒性的10 0倍左右 由于铬的毒性使国外铬系颜料使用量大幅度下降, 而我国 用量却呈上升趋势 用于涂料中的 含铅颜料也是很多的, 例如: 红丹、铬黄、 碱式硅铬酸铅等. 铅是目 前最为广泛的污染元素,铅能抑制血红素的合成和溶血,由此造成贫血;铅对大脑、小脑、脊髓和周围神经也 造成损害;铅还可能导 致血管痉挛等病变,如腹绞痛、铅中 毒性脑病、神 经麻痹; 尤其值得 注意的是,它可 通 过胎盘、乳汁影响后代, 婴、幼儿由 于血、脑屏障发育未完善, 对铅的毒性更敏感. 铅系颜料在国外涂料中己 经禁止 使用, 但目 前国内 还在使用. 福系颜料虽然价格昂 贵, 但因其耐久性好,在涂料工业中也 有少量应用, 不过锡化物是毒性很大的物质. 我们应多用低毒的金属氧化物混相颜料, 尽量减少铬、 福在颜料中的用量. 铅、
文童编号:1 3 83 03 6 63 5 0 - 4( 0) - 9- 02 2 0 0 0
绿色环保涂料
( 西南民 学 族大 化学与 保护工租学院, 环晚 成都 6 01 1 4) 0
wk.baidu.com
廖戎,杨喜朋
“ 涂料”的 称不 绿色 名 确切, 应称为 “ 环境友好涂 , 料” 是低公害 或无公害 和低毒( ( ) 或无毒 涂料的总 但不 ) 称,
管名称如何,其内容和实质是相同的,应大力发展对环境污染少,对人体无害的涂料
r 绿色战略
1 9 中国 科学院冯德新院士指出, 9 年, 9 绿色反应是 1 2世纪高分子化学的重要方面,即 所有高分子与相应单体
2 涂料生命周期过程中对生态环境的影响
现代涂料使用大量有机溶剂和一定毒性的各种助剂、 腐剂及含金属的填料, 防 在生产与使用中 产生“ , 三废’ , 造成对环境的污染,影响人类健康. 2 挥发性有机化合物的影响 . 1 涂料在生产、施工、固化过程中 有大量的挥发性有机物质排放到大 气中, 造成大气污染. 这主要来自 于溶 剂型涂料,也包括水性涂料中的一些助剂,主要有芳香烃、 脂肪烃、卤 代烃、 醛、酮、醇、酸等. 各类涂料体 系的有机物释放量见下表1 .
低到最小 程度. 2 这1条原则目 前为国际 化学界所公认, 它也反 映了近年来在绿色化学 领域中所开展的多方面 研 究工作的内容,同时指明了未来发展绿色化学的方向.
收稿日期: 030-5 20- 0 9
作 者简介: 戎( 5- 女, 廖 1 6 , 西南民 9 ) 族大学 化学与环境 保护工 程学院副 教授
摘 要:A I 传统涂料的危害, 述了 介绍了 在绿色 涂料设计生产中可以借鉴绿色 战略、 化学的原则和绿色 绿色 产品的标准、 认证,以及国外发达国家对绿色环保涂料的要求.指出了 我国在绿色环保涂料方面与发达国家的差距,并分析了我们 的长处和不足,在几个方面对我国涂抖科技发展进行了 展望. 关键词: 环保型涂料;环境标志;绿色战略;绿色化学 中图分类号;X 3 11 文献标识码:A
涂料体系
表1 各类涤料体系的有机物释放且 传统涂料 中等固 体含量液体涂料
一类高固体含量液体涂料 二类高固体含量液体涂料 水溶性树脂涂料 水基分散液涂料
粉末涂料
有机物释放量 ( 按其占固 质量分数计) 体的 % 10固 0( 休含量5 ) 0 % 6( 7 固体含量6% 0) 4( 体含量7% 3 固 0) 2( 体含量8% 5 固 0)
丁醇,甲乙酮,芳香类,苯,甲苯,环己 酮 醋酸丁酪,20 0' 溶剂,卤代烃
甲 20 醛, 0' 溶剂,甲苯,二甲苯
甲醛,卤代烃
卤代烃 醋酸丁西 旨
甲醛,乙二醇二乙醚,醋酸丁醋
环己酮,乙二醇 乙二醇丁醚,乙二醇单甲醚,乙二醉单乙醚, 环己酮,卤代烃
生殖/ 发育系统
过敏性皮炎,水肿等 男性:死精,少精等.
的 成 法 必 环 [ 浩 , 分 材 合 与 用的 色 略 : 分 材 本 无 化, 标 合 方 都 须 保3 1沈 指出 高 子 料 成 应 绿 战 为 高 子 料 身 毒 即目 产
物绿 色化;高分子原料合 成无毒化;高分子 合成与催化剂无毒化; 危害 可能 环境的 合成高分子的安全应用4 [ ] R A aa C e s . nr 提出 . n t和J . 曾 T s Wa 绿色化学的1 2 条原则5: [ 1 (防止 生 其生 1 废物的 成比 成后再 ) 处理更 (设计 好. ) 合成方 使生产 2 法应 过程中 所用的 原料最大限 进入产 度地 品 之中 〔设计 3 合成方法时, 要可能 不论原 中间 和最终 ) 只 , 料、 产物 产品, 应对 均 人体健 康和环境无 毒害( 包括 极小毒性和无毒) (化工产品设计时,必须使其具有高效的功能,同时也要减少其毒性. 5 .4 ) (应尽可能避免使 ) 用 剂、 离 溶 分 试剂等 助剂, 必须使 也 选用无 如 用, 要 毒无害的 助剂.6 成方法必 (合 ) 须考虑过程中 耗对成本与 能 环 影响, 法降低能 最好 境的 应设 耗, 采用在常 温常压下的 合成方 (在技 行和经济合 前 法.7 术可 ) 理的 提下, 用 采 可再 源代 耗性资 (在可 条件 尽量不 生资 替消 源.8 能的 下, ) 用不必 衍生 , 制性基因、 / 保护作 要的 物 如限 保护 去
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