胶粘剂的环保问题与对策

胶粘剂的环保问题与对策

简介：本文论述了胶粘剂中存在的环保问题，简要分析了主要污染物及其危害，提出了胶粘剂符合环保要求的发展方向是水性化、无溶剂化、固体化、低毒化。采

用先进的清洁生产工艺，生产环保型绿色胶粘剂是当代可持续发展的迫切需要。

关键字：胶粘剂环保污染物

前言

科学技术迅速发展，工业现代化和城市人口集中，带来了日益严重的环境污染，尤

其是化学物质污染引起的环境和生态危机，已成为影响国民经济和社会发展的重要

因素。

胶粘剂工业突飞猛进的发展，为社会提供了许多新胶种，同时也给环境带来了

新的污染问题。胶粘剂的功能和应用己受到广泛重视，而胶粘剂的环保问题却往往

被人所忽视。但在环境意识和健康意识日益提高的今天，对胶粘剂的环保问题的要

求将愈加严格，保护环境显得更为重要，生产单位应制造出环保型绿色胶粘剂，使

用者则渴望能用上无毒无害的胶粘剂。因此，非常需要了解胶粘剂的环保问题。

1胶粘剂的环保问题

胶粘剂的环保问题主要是对环境的污染和人体健康的危害，这是由于胶粘剂中的有

害物质，如挥发性有机化合物、有毒的固化剂、增塑剂、稀释剂以及其他助剂、有

害的填料等所造成的。

1.1挥发性有机化合物

挥发性有机化合物(VOC)在胶粘剂中存在的很多，如溶剂型胶粘剂中的有机溶剂；三醛胶(酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛)中的游离甲醛；不饱和聚酯胶粘剂中的苯乙烯；丙烯酸酯乳液胶粘剂中的未反应单体；改性丙烯酸酯快固结构胶粘剂中的甲基丙烯

酸甲酯；聚氨酯胶粘剂中的多异氰酸酯；α一氰基丙烯酸酯胶粘剂中的二氧化硫；4115建筑胶中的甲醇；丙烯酸酯乳液中的增稠剂氨水等。这些易挥发性的物质排放到大气中，危害很大，而且有些发生光化作用，产生臭氧，低层空间的臭氧污染大气，影响生物的生长和人类的健康。有些卤代烃溶剂则是破坏大气臭氧层的物质。有些芳香烃溶剂毒性很大，甚至有致癌性。甲基丙烯酸甲酯、二氧化硫、乙胺等刺激性气味大，可谓污染之毒，恶化了大气环境。

1.2有毒的固化剂机增塑剂

芳香胺类固化剂毒性甚大，有的还会引起膀胱癌，如间苯二胺等。增塑剂磷酸三甲酚酯毒性极大。近年来，关于邻苯二甲酸酯类增塑剂的有害性争议彼起此伏，过去认为邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)是无毒无害的，如今则发现DBP和DOP对人体健康有害，吸人人体后会使内分泌失调。动物试验表明，尤其对肝脏和肾脏有伤害作用，甚至可能致癌。除了接触食品用的胶粘剂，一般胶粘剂中使用DBP和DOP问题不会很大，但也应当引起注意。

1.3有毒害的填料

胶粘剂使用的填料品种很多，有些也会造成毒害，如石棉粉纤维非常纤细，对环境污染严重，是一种厉害的致癌物质。粉尘随风飞扬，通过呼吸道和毛细孔进人人体，可积累在肺中，导致肺癌、支气管癌、间皮瘤等。石棉引起的疾病潜伏期相当长，甚至可达40年之久，日本称石棉为“静静的定时炸弹”。长期吸入石英粉会引起矽肺。含有毒重金属(铅、铬、镉)的填料或颜料对人体的危害也是很严重的。

1.4有毒有害的助剂

当胶粘剂用的基础树脂(或橡胶)被确定之后，胶粘剂的配制和应用性能在很大程度上取决于所用助剂的调节改性作用，必须注意一些助剂的毒性，防老剂D已被确认有致癌性，BHT致癌嫌疑犹存。MOCA、偶氮二异丁腈(AIBN)、二月桂酸二丁基锡

都有较大的毒性。

2胶粘剂中的污染物与危害

很多胶粘剂都不同程度地存在着对环境污染的潜在因素，只有清楚地了解其中的污染物类型及危害，才能设法消除与防止。胶粘剂中的有害物质主要是苯、甲苯、甲醛、甲醇、苯乙烯、三氯甲烷、四氯化碳、1，2一二氯乙烷、甲苯二异氰酸酯、间苯二胺、磷酸三甲酚酯、乙二胺、二甲基苯胺、防老剂D、煤焦油、石棉粉、石英粉等。对具体品种胶粘剂中的有害物质简要分析如下。

2.1环氧树脂胶粘剂

环氧树脂胶粘剂中的有害物质是芳香胺、乙二胺、二甲基丙胺、顺酐、十二烯基丁二酸酐等固化剂；磷酸三甲酚酯、DBP、DOP等增塑剂；501、690、丁二烯双环氧、环氧化苯乙烯、乙烯基环己烯双环氧(YJ一132)、煤焦油等稀释剂；石英粉、石棉粉、三氧化二铬、铬酸锌、氧化铍等填料。

芳香胺类物质如间苯二胺、二氨基二苯甲烷等能诱发泌尿系统的癌症如膀胱癌等。乙二胺刺激眼睛、皮肤和粘膜，并被皮肤吸收，引起中毒，且影响女性生育，空气中最高容许浓度25mg?m—3。顺酐有强烈的刺激性，LD50400mg?kS-1。磷酸三甲酚酯为剧毒物质，能引起中枢神经系统弛缓或痉挛性瘫痪，空气中最高容许浓度0.1mg?m—3。501稀释剂对皮肤有过敏现象。690稀释剂对皮肤有强烈过敏中毒作用。丁二烯双环氧毒性最大，LD5088mg?kg-1。乙烯基环己烯双环氧对皮肤有刺激性，还能使白鼠产生肉瘤。煤焦油对环境和人体都有较大危害。1998年发现广州一些石英粉厂，工作了两年的工人就得了矽肺病，有的只干半年便觉体力大为下降。据资料报道，矽肺的潜伏期为15年。

2.2酚醛树脂胶粘剂

酚醛树脂胶粘剂中的游离苯酚和甲醛等，会污染环境，危及健康。苯酚蒸气有

刺激性，接触皮肤能引起中毒，吸入后会损害肾脏、空气中最高容许浓度为5ppm。酚醛树脂胶粘剂用的固化剂六次甲基四胺也有较大的毒性。2.3脲醛树脂胶粘剂脲醛树脂胶粘剂最严重的问题是在生产、固化和制品使用过程中都会不断地释放甲醛，污染生态环境，危害人体健康。甲醛非常难闻，有强烈的刺激性、窒息性气味，对眼、鼻有强烈的刺激作用。使人流泪、过敏。吸人甲醛蒸气会引起恶心、鼻炎、支气管炎和结膜炎，接触皮肤会引起过敏或皮炎。美国环保局于1987年宣布甲醛可能对人体有致癌作用[6，7]。空气中最高容许浓度为5mg?m-3。

2.4聚氨酯胶粘剂

聚氨酯胶粘剂中的有害物质为异氰酸酯、MOCA、二月桂酸二丁基锡。多异氰酸酯胶粘剂中的溶剂氯苯毒性很大。游离的甲苯二异氰酸酯(TDI)对皮肤、眼睛、粘膜有强烈的刺激性，空气中最高空许浓度为0.14mg?m-3。关于MOCA的致癌性尚有争议。

2.5α-氰基丙烯酸酯胶粘剂

α-氰基丙烯酸酯胶粘剂的阻聚剂：二氧化硫(S02)。具有刺激性臭味，会造成大气污染。对眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用，大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而窒息。

2.6厌氧胶粘剂

厌氧胶粘剂所用的固化促进剂N，N—二甲基苯胺和二甲基对甲基苯胺都有一定的致癌性。

2.7改性丙烯酸酯快固结构胶粘剂

改性丙烯酸酯快固结构胶粘剂又称SGA胶，普遍使用甲基丙烯酸甲酯(MMA)为活性单体，虽然毒性甚微，但臭味很大，难以忍受，污染环境，氧化还原体系中的还原剂如N，N—二甲基苯胺、N，N—二乙基苯胺，N，N-—二甲基对甲苯胺、N，N-—二异丙基对甲苯胺等芳香胺类物质，能引发膀胱癌。