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涂料工業(yè)“水油之爭(zhēng)”尚需技術(shù)支持

來(lái)源:g02000.cn 發(fā)表時(shí)間:2017-01-02

溶劑對(duì)大氣的污染已引起社會(huì)的重視。自從美國(guó)洛杉磯市首先實(shí)行了著名的66法規(guī)后,各國(guó)環(huán)保部門對(duì)油漆的揮發(fā)性有機(jī)溶劑(VOC)量,都有嚴(yán)格的限制?諝馕廴局饕袃蓚(gè)來(lái)源,一是酸霧,一是有毒的臭氧。臭氧是烴類溶劑(除甲烷外)與氮化物在光的作用下生成的。氮的氧化物是燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的,而烴來(lái)自各種有機(jī)物的揮發(fā)。由于Nox(氮氧化物)與VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)在控制臭氧目標(biāo)濃度時(shí)具有一定的比例關(guān)系,根據(jù)東莞市的實(shí)際情況,在2010年加強(qiáng)了控制VOC的排放。特別是在去年的亞運(yùn)期間,建筑涂料由于其使用量大、使用方式不規(guī)范,對(duì)VOC的排放貢獻(xiàn)率高。亞運(yùn)會(huì)期間,環(huán)保部門也要求全面禁止露天噴漆,暫停含有VOC的建筑噴涂和粉刷作業(yè),停止建筑涂料等溶劑的使用。當(dāng)時(shí)就有部分行業(yè)人士透露由于水性建筑涂料的技術(shù)成熟,摒棄了傳統(tǒng)的溶劑能減少VOC的排放,建議恢復(fù)水性涂料的施工。但此事卻并沒(méi)有獲得進(jìn)展,終被行業(yè)熱議后,又被大眾遺忘。但溶劑的涂料產(chǎn)業(yè)中對(duì)節(jié)能減排的影響還是引起了業(yè)內(nèi)不斷的關(guān)注,比如說(shuō)在2010年熱炒的“水油之爭(zhēng)”。
溶劑現(xiàn)在大多來(lái)源于石油化工產(chǎn)品,主要有石油溶劑、苯系溶劑、萜烯類溶劑、醇和醚、酮和酯、氯代烴和硝基烴這幾類主要的溶劑體系。溶劑型涂料是以有機(jī)溶劑為分散介質(zhì)而制得的建筑涂料。雖然溶劑型涂料存在著污染環(huán)境、浪費(fèi)能源以及成本高等問(wèn)題,但溶劑型涂料仍有一定的應(yīng)用范圍,還有其自身明顯的優(yōu)勢(shì)。首先從性能比較來(lái)看,溶劑型涂料仍占很大優(yōu)勢(shì),比如說(shuō):在有高裝飾性要求的場(chǎng)合,水性涂料的豐滿度通常達(dá)不到人們的要求,高光澤涂料多使用溶劑型涂料來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于水性涂料則無(wú)法調(diào)節(jié)其揮發(fā)速率,要想獲得高性能的水性乳膠涂料涂膜,就必須控制施工環(huán)境的溫度、濕度。在一些條件較為苛刻的環(huán)境,如外墻面、橋梁上的施工,無(wú)法人工營(yíng)造一個(gè)溫濕度可控的條件,因此水性涂料的應(yīng)用可能會(huì)受到限制;相反,采用溶劑型涂料,可隨地點(diǎn)、氣候的變化進(jìn)行溶劑比例的控制,以獲得優(yōu)質(zhì)涂膜。溶劑型涂料對(duì)樹(shù)脂的選擇范圍較廣,各種樹(shù)脂幾乎都可溶解在溶劑中,選擇余地較寬。
2009中國(guó)涂料產(chǎn)量達(dá)到755萬(wàn)噸,作為涂料體系主要組成部分的涂料溶劑來(lái)說(shuō),保守預(yù)計(jì)溶劑的使用量約靠近300萬(wàn)噸,市場(chǎng)規(guī)模不可謂不大,但是從業(yè)內(nèi)資深人士的眼中,中國(guó)涂料溶劑市場(chǎng)還處于相對(duì)混亂的發(fā)展格局之中。
凡是用水作溶劑或者作分散介質(zhì)的涂料,都可稱為水性涂料。水性涂料包括水溶性涂料、水稀釋性涂料、水分散性涂料(乳膠涂料)3種。水溶性涂料是以水溶性樹(shù)脂為成膜物,以聚乙烯醇及其各種改性物為代表,除此之外還有水溶醇酸樹(shù)脂、水溶環(huán)氧樹(shù)脂及無(wú)機(jī)高分子水性樹(shù)脂等。
水獨(dú)自為一類主要是因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu),對(duì)于涂料應(yīng)用要么立刻非常好,要么特別不好。盡管水對(duì)于許多樹(shù)脂材料是一種高效的溶劑,但其劣勢(shì)在于高比能和高沸點(diǎn)。不同于絕大多數(shù)的溶劑,水的蒸發(fā)速度在很大程度上受施涂時(shí)環(huán)境相對(duì)濕度的影響以及受吹過(guò)漆膜的空氣的影響,這直接影響著配方在基材上濕潤(rùn)和粘附的能力。但在一些重要的環(huán)保指標(biāo)上,溶劑型涂料則存在著明顯的差距,如施工工具必須用溶劑來(lái)清洗,對(duì)人體及環(huán)境均有害。水性涂料的施工工具只要用清水清洗即可,對(duì)人體無(wú)害。以水作溶劑,節(jié)省大量資源,降低了對(duì)大氣污染:一般的水性涂料有機(jī)溶劑(占涂料)在10%~15%之間,而現(xiàn)在的陰極電泳涂料已降至1.2%以下,對(duì)降低污染節(jié)省資源效果顯著。
對(duì)于溶劑型涂料來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)溶劑則在涂料的各領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)成熟,如何通過(guò)復(fù)合化的配比,提高性價(jià)比,并減少排放和毒性是至關(guān)重要的命題。但是水性溶劑技術(shù)開(kāi)發(fā)時(shí)間相對(duì)較短,在性能表現(xiàn)上還有諸多方面需要完善。對(duì)于中國(guó)的涂料制造商來(lái)說(shuō),他們更傾向于將成熟工藝進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。水性涂料在短期內(nèi)并不能夠替代溶劑型涂料。以重防腐涂料為例:2008年溶劑型涂料占到48%,水性涂料僅占8%。除了防腐,在新能源配套設(shè)施所需要的防護(hù)涂料等方面的性能優(yōu)化。在中國(guó)涂料工業(yè),溶劑正朝著“復(fù)合化、高性價(jià)比化及高效低毒”方向的發(fā)展也為涂料產(chǎn)業(yè)的健康,以及中國(guó)的節(jié)能減排工作上邁出了積極的一步。

  

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