綠色環(huán)保涂料發(fā)展現(xiàn)狀研究

中國(guó)新型涂料網(wǎng)訊：
       現(xiàn)在家居裝修的人們?cè)絹?lái)越追求綠色環(huán)保涂料，新型涂料，功能型涂料。其實(shí)，綠色環(huán)保不僅僅是涂料產(chǎn)品本身的要求，綠色環(huán)保是對(duì)涂料“健康、環(huán)保、安全”屬性的評(píng)價(jià)，包括對(duì)生產(chǎn)原料、生產(chǎn)過(guò)程、施工過(guò)程、使用過(guò)程和廢棄物處置五大環(huán)節(jié)的分項(xiàng)評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)。

       當(dāng)前對(duì)綠色環(huán)保涂料的要求主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，在涂料的生產(chǎn)過(guò)程中減少揮發(fā)性有機(jī)物的總量，減少由揮發(fā)所造成的環(huán)境危害;另一方面，有機(jī)物總量減少的同時(shí)要控制有機(jī)物的毒性，避免在生產(chǎn)、施工和長(zhǎng)期使用過(guò)程中造成相關(guān)人員的中毒。

       為了達(dá)到良好的建筑物以及裝置設(shè)備的隔熱降溫的目的，同時(shí)降低能源消耗，減少二氧化碳排放量，近年來(lái)，隔熱涂料的發(fā)展迅速。隔熱的原理主要有阻隔、反射和輻射型，在實(shí)際應(yīng)用中以反射和輻射型居多。

       反射型隔熱涂料主要通過(guò)高反射率涂層來(lái)反射太陽(yáng)光達(dá)到隔熱的目的，其材料的選擇多種多樣，可以是樹(shù)脂、金屬或者金屬氧化物等。隔熱填充材料的選擇對(duì)于隔熱效果相當(dāng)重要，一般要求對(duì)可見(jiàn)光和近紅外光的吸收越少越好，同時(shí)對(duì)涂料的施工厚度也有一定的要求，如采用水性硅丙樹(shù)脂、絹云母和空心微珠所制備的涂料，最佳厚度在500μm。輻射性隔熱涂料的作用機(jī)理是以熱發(fā)射的形式將吸收的熱量輻射出去，達(dá)到隔熱的效果。輻射性隔熱涂料的顯著特點(diǎn)是可以在涂層的內(nèi)外層以相同的速率降溫。所以，輻射型涂料的研究有著積極的意義。當(dāng)前，輻射型材料的選擇主要集中于紅外輻射率高的系列金屬氧化物，例如Fe2O3、MnO2。

        1.2抗菌涂料

        綠色環(huán)保功能涂料中，抗菌涂料越來(lái)越引起人們的關(guān)注。目前，抗菌涂料的制備主要通過(guò)在涂料中添加抗菌劑實(shí)現(xiàn)�？咕鷦┛梢赃x擇天然抗菌劑、有機(jī)抗菌劑和無(wú)機(jī)抗菌劑。天然抗菌劑安全、無(wú)毒、方便，但穩(wěn)定性差、壽命短、使用范圍狹窄，使得其在使用中有很大的限制。有機(jī)抗菌劑的使用效果好，合成制備較簡(jiǎn)單、品種多、范圍廣，但容易產(chǎn)生抗藥性并且容易導(dǎo)致對(duì)人體產(chǎn)生毒副作用，因而它的使用具有局限性。無(wú)機(jī)抗菌劑在各方面的性能都優(yōu)于前二者，因此在工業(yè)生產(chǎn)中得到了大量使用。實(shí)驗(yàn)證明，無(wú)機(jī)抗菌劑中的金屬離子從抗菌劑中溶出，可以使得生物體中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性，從而簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)了抗菌的效果，例如現(xiàn)在常用添加的Ag+、Zn+、Cu+等。也有無(wú)機(jī)抗菌劑的主要成分是金屬氧化物，通過(guò)氧化物在光照下，尤其是紫外光的照射下所產(chǎn)生的活性物質(zhì)，與微生物體之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生滅菌效果，現(xiàn)在常用的添加劑是TiO2和ZnO。

        1.3負(fù)離子功能涂料

       隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的不斷提高，對(duì)家裝涂料的健康要求也在不斷上升。涂料中的各種有害的物質(zhì)，如醛、苯、氨以及重金屬嚴(yán)重污染室內(nèi)環(huán)境，影響人們的身體健康。負(fù)離子功能涂料主要通過(guò)電磁場(chǎng)機(jī)理，在涂料中添加了一些電、磁性物質(zhì)顆粒，如Fe3O4、電氣石等，在使用過(guò)程中持續(xù)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，促使空氣中的水分子產(chǎn)生負(fù)離子，達(dá)到凈化室內(nèi)空氣的良好效果，只要涂料沒(méi)有脫落，效果就持續(xù)存在，持續(xù)性和有效性優(yōu)于普通的抗菌涂料，例如北京方浩賽陽(yáng)科技有限公司生產(chǎn)的以電氣石晶體為主要功能材料成分的醫(yī)用負(fù)離子涂料。

        1.4防火安全涂料

       防火涂料作為一種功能型材料，對(duì)于防火阻燃有著重要的作用。防火涂料的研究近年來(lái)迅速發(fā)展。防火涂料一般可分為膨脹型和非膨脹型兩種阻燃耐火體系。目前，國(guó)內(nèi)應(yīng)用的比較多的是聚磷酸銨(app)/三聚氰胺(MEL)/季戊四醇(PE)阻燃耐火體系，該體系在火場(chǎng)中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成阻燃碳層的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有毒氣體，造成二次污染并對(duì)人體產(chǎn)生危害，在火場(chǎng)中容易導(dǎo)致人員傷亡。因此，對(duì)于防火涂料的環(huán)保要求主要來(lái)源于對(duì)阻燃耐火體系具體物質(zhì)的選擇。國(guó)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)出新型無(wú)毒并符合國(guó)際生態(tài)安全標(biāo)準(zhǔn)的涂料配方，并已投入實(shí)際應(yīng)用。

        1.5防污海洋環(huán)保涂料

       對(duì)于海上船舶而言，海洋是一個(gè)極為復(fù)雜的環(huán)境，大約有兩千多種污損海洋生物。這些污損生物的附著會(huì)使得船底腐蝕污損、摩擦力增大導(dǎo)致浪費(fèi)能源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，海洋生物污損給全球每年約造成300億美元的經(jīng)濟(jì)損失。廣泛使用的傳統(tǒng)防污劑效果雖好，但由于含有銅、汞、鋅、錫等重污染物，造成嚴(yán)重的環(huán)境破壞。國(guó)際海事組織(IMO)明確規(guī)定，從2008年1月1日起，所有運(yùn)營(yíng)艦船將不得使用此類(lèi)涂料[6]。因此，既要防止船舶污損，又要防止污染環(huán)境，防污環(huán)保海洋涂料成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。當(dāng)前，已經(jīng)商品化的低毒防污涂料主要是無(wú)錫自拋光涂料(TF-SPC)，這種涂料在海水中可以自行拋光，保持船體表面的光滑性和防污性。立邦漆、日本關(guān)西涂料、佐敦涂料等均有商品在市場(chǎng)銷(xiāo)售。

       2發(fā)展前景展望

       2.1特定功能不斷細(xì)分

       當(dāng)前功能涂料是以完成一個(gè)功能為主的涂料。隨著對(duì)涂料的作用機(jī)理、流變特性及配方工藝研究的不斷深入。功能涂料的分類(lèi)將不斷細(xì)化，功能的實(shí)現(xiàn)更加具有針對(duì)性和目的性。如在醫(yī)院中不同區(qū)域有針對(duì)性使用的各種抗菌涂料。

       2.2使用簡(jiǎn)單，技術(shù)要求降低，效果持久

       從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，更多的施工方便、效果持久的功能涂料將被開(kāi)發(fā)出來(lái)。而施工復(fù)雜、功能效果持續(xù)時(shí)間短的功能涂料將逐漸淡出市場(chǎng)。如建筑物外墻涂料、海洋船舶的防污防腐涂料等。

       2.3環(huán)保要求更高

       綠色、健康、對(duì)人無(wú)害是涂料環(huán)保的最終要求。人們對(duì)環(huán)境和自身健康的重視程度不斷加強(qiáng)，對(duì)環(huán)保涂料的要求將不斷提高。

對(duì)容易造成污染，尤其是容易造成二次污染的涂料，如防火涂料等，不僅在工藝體系上進(jìn)行不斷改進(jìn)，并且改進(jìn)配方，以達(dá)到真正的綠色環(huán)保效果。

       3結(jié)語(yǔ)

       涂料有著悠久的發(fā)展歷史。隨著人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步，對(duì)涂料的要求將越來(lái)越高。盡管當(dāng)前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出各種涂料，但還難以完全符合人們對(duì)綠色化、功能化、個(gè)性化的要求，仍然有許多問(wèn)題等待解決。隨著人們認(rèn)識(shí)的不斷提高，科學(xué)技術(shù)手段的不斷完善，綠色功能涂料將得到更大的發(fā)展。