芻議綠色環(huán)保涂料應(yīng)用領(lǐng)域的現(xiàn)狀及發(fā)展前景

＊張 毅

（海裝上海局駐南京地區(qū)第四軍事代表室 江蘇 210000）

隨著科技的發(fā)達(dá)和進(jìn)步，人類對(duì)綠色環(huán)境保護(hù)意識(shí)越來越強(qiáng)。新型綠色環(huán)保涂料行業(yè)因人類的需求而迅猛的發(fā)展并且得到飛速推廣應(yīng)用。而傳統(tǒng)涂料由于技術(shù)上諸多的不過關(guān)，其氣體容易被人體吸收對(duì)人的危害特大，同時(shí)還會(huì)污染周邊的環(huán)境。涂料不僅要美觀和耐用，最重要應(yīng)無毒害，對(duì)人的健康及環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響的綠色環(huán)保涂料，才是現(xiàn)代人在生活中真正所需要的。

綠色即環(huán)保，環(huán)保即友好。新型綠色環(huán)保涂料也被人稱為“綠色友好涂料”，它既能保護(hù)生態(tài)環(huán)境不產(chǎn)生污染，還能保護(hù)人類健康不受到危害。綠色涂料中絕對(duì)不能添加有害有機(jī)揮發(fā)物和重金屬鹽等成分，必須通過專業(yè)論證，做到無氣味、無毒害、無污染。施工粉刷時(shí)，簡(jiǎn)單、省時(shí)、省事，所做平面平整光滑，裝飾效果美觀大方。綠色涂料我國(guó)市場(chǎng)供不應(yīng)求，已經(jīng)得到大力推廣。

由于人們的環(huán)保意識(shí)一直在不斷地提高，對(duì)于涂料產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越高，所以不環(huán)保、不安全的涂料產(chǎn)品一定會(huì)遭到消費(fèi)者的唾棄，只有綠色環(huán)保的涂料才能得到人們的認(rèn)可，取代傳統(tǒng)的污染嚴(yán)重的溶劑型涂料，綠色環(huán)保涂料好處很多，它有利于增強(qiáng)人們的身體健康和改善人們的生存環(huán)境。做到家居環(huán)境既安全又環(huán)保能促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，其意義十分重大。

1.綠色環(huán)保涂料在應(yīng)用領(lǐng)域中的現(xiàn)狀

隨著對(duì)環(huán)保型綠色涂料的深入開發(fā)，世界上發(fā)達(dá)的國(guó)家都在充分利用現(xiàn)有的研發(fā)技術(shù)不斷提高綠色環(huán)保涂料的安全質(zhì)量。相關(guān)數(shù)據(jù)資料表明，我國(guó)綠色環(huán)保裝飾涂料的利用率僅占12%，而發(fā)達(dá)國(guó)家的利用率高達(dá)85%～95%。由此可見，綠色開發(fā)和應(yīng)用環(huán)保型綠色涂料，發(fā)展趨勢(shì)強(qiáng)勁上升。綠色環(huán)保涂料研發(fā)和發(fā)展的速度之快，在世界涂料總產(chǎn)量占到了35%。涂料工業(yè)有三大應(yīng)用領(lǐng)域，而綠色環(huán)保涂料占據(jù)了其中最大的兩個(gè)領(lǐng)域。像建筑涂料領(lǐng)域中的綠色環(huán)保涂料在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中絕對(duì)獨(dú)占鰲頭。

由于人們對(duì)自身健康和環(huán)保意識(shí)一直在的不斷增強(qiáng)，因而拉動(dòng)了人們對(duì)綠色環(huán)保涂料的消費(fèi)需求強(qiáng)烈欲望。隨之而來的是2010年12月10日國(guó)家批準(zhǔn)發(fā)布的《室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量》等十多項(xiàng)強(qiáng)制性國(guó)家環(huán)保綠色標(biāo)準(zhǔn)，將推進(jìn)綠色環(huán)保涂料成為涂料工業(yè)開發(fā)的一枝獨(dú)秀，同時(shí)綠色環(huán)保涂料也是全球環(huán)保事業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的不可忽視的內(nèi)容之一。

2.傳統(tǒng)污染性強(qiáng)的涂料與綠色環(huán)保的涂料之區(qū)別

綠色環(huán)保涂料能隔絕熱量、阻止燃燒，防紫外線和輻射、預(yù)防蟲害、防霉防蛀等特殊功能，并且對(duì)人體和生活環(huán)境不會(huì)造成任何傷害。在防抗潮濕、耐擦耐腐、透氣、抗凍、光潔度、硬度以及強(qiáng)附力等性能高，能有效地使用5年以上，其壽命比傳統(tǒng)涂料要長(zhǎng)。最為關(guān)鍵的是，對(duì)人健康和環(huán)境無公害，是一種高性能的涂料。當(dāng)應(yīng)用于建筑物外墻時(shí)，無論遇到什么氣候或者遇到什么強(qiáng)度的日照都能與之抗衡，效果無可挑剔。

傳統(tǒng)涂料無論在技術(shù)方面還是在使用材料方面皆為落后。傳統(tǒng)涂料由高分子物質(zhì)和配料混合在一起，使用了大量的有機(jī)溶劑、一定毒性的防腐劑、多種助劑以及含有各類金屬的顏料填料。傳統(tǒng)涂料直接涂覆在基材表面，形成牢固的涂膜，在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都是有毒性的，無任何安全保障。生產(chǎn)傳統(tǒng)涂料時(shí)，“三廢”問題不能有效解決，嚴(yán)重污染了環(huán)境，危害了人類健康。涂料中加入添加劑具有毒性和刺激性會(huì)對(duì)人體健康造成極大危害。室內(nèi)有機(jī)污染主要表現(xiàn)為三種主要類型：

其一，氣味和其他感覺效應(yīng)通常會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生影響；

其二，人體病變多數(shù)源于黏膜刺激和其它系統(tǒng)毒性所導(dǎo)致；

其三，人體基因出現(xiàn)病毒和癌癥發(fā)病率很高。

3.綠色環(huán)保涂料的類別和性能

國(guó)內(nèi)外專家在研發(fā)綠色環(huán)保產(chǎn)品上主要集中研究以下幾個(gè)方面：首先是水性涂料，第二是粉末涂料，第三是高固體份涂料。并且取得了較好的成果。

(1)粉末類

粉末涂料就是百分百的固體粉涂料，是一種以粉末形態(tài)進(jìn)行涂裝的涂料。它與一般的溶劑型和水性涂料最大不同在于它們所采用的原料成分不同，其中絕對(duì)參合綠色環(huán)保的水作分散介質(zhì)或溶劑這兩種成分。在涂裝過程中，涂料噴溢出來的部分不會(huì)被浪費(fèi)，可以回收后再被反復(fù)利用，也不存在溶劑揮發(fā)等情況，生產(chǎn)和施工均安全中。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化涂料罐裝容易，高效生產(chǎn)力得到進(jìn)一步提高，符合國(guó)際上流行的環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效、性能卓越“四E”原則，此類涂料品種發(fā)展迅猛。

熱塑性和熱固性屬于粉未涂料的兩種類型。第一是熱塑性粉未涂料，成本較高，因?yàn)檫@種涂料中含有具有很高分子量的熱塑性樹脂來作為成膜物質(zhì)，大多都是用于功能性涂層，耐化學(xué)性和韌性都很強(qiáng)。其次是熱固性粉末涂料，熱固性樹脂和固化劑的合成是成膜物質(zhì)的主要成分。由于熱固性樹脂和固化劑的分子量比熱塑性樹脂分子量低，所以在其固化的時(shí)候，低分子物的流動(dòng)性比較平穩(wěn)，其表面的浸潤(rùn)性也比較好，對(duì)底材的黏附力力道很強(qiáng)，涂膜的外觀也比較漂亮。我們通?？吹降南癍h(huán)氧、聚酯、聚氨酯等就是熱固性樹脂的粉末涂料。目前，在化工行業(yè)中，熱固性粉末涂料生產(chǎn)和應(yīng)用規(guī)模較大，市場(chǎng)占有率比較高。

圖1 水性涂料涂裝方案

(2)水性類

以清水作為稀釋劑的水性涂料無毒而且無刺激氣味，水性涂料不會(huì)容易變黃，綠色環(huán)保涂料對(duì)人體健康無害處同時(shí)也不污染環(huán)境。另外，水性類涂料不易燃不像油性涂料需要單獨(dú)儲(chǔ)存，它儲(chǔ)存便利。目前，市場(chǎng)上的水性類涂料主要有三大類：

第一，水溶性涂料，又稱“水性漆”。這類的水性涂料的主要成分包括水溶性樹脂等其它各類的樹脂性原料。它的溶解性超強(qiáng)，涂刷到表面后樹脂原料立馬形成堅(jiān)固的膜層保護(hù)墻壁。現(xiàn)已問世的水性漆其環(huán)保性能強(qiáng)，因而被化工界堪稱為“第三次涂料革命”。

第二，水稀釋性涂料。它主要在涂料中添加乳化乳液來溶解樹脂，在施工時(shí)直接加水稀釋涂料再粉刷墻體就可以達(dá)到滿意的效果。依據(jù)全球涂料行業(yè)的變革進(jìn)程現(xiàn)狀分析，可以看出歐美各國(guó)強(qiáng)制使用水性油漆以已經(jīng)進(jìn)入議事日程，而我國(guó)邁向水性油漆的步伐也將加足馬力向前發(fā)展，放遠(yuǎn)未來油漆的發(fā)展方向必將是水性油漆占據(jù)主導(dǎo)位置。

第三，就是目前大多家庭使用的乳膠漆，也叫“水分散性涂料”。其主要原理是利用合成的樹脂為主形成乳液。

(3)高固體份類

化工市場(chǎng)上通常稱的VOC的溶劑型涂料，實(shí)際上就是指含有高固體成分的溶劑型涂料。與傳統(tǒng)的溶劑型熱固性涂料的體積的固體份比起來通常要高出約75%～85%不等，和熱塑性涂料比還會(huì)高出更多。世界好多國(guó)家到目前為止并沒有為高固體分涂料的作出統(tǒng)一定義，在我國(guó)指其固體份大于或等于75%。國(guó)際上汽車面漆基色漆或稱閃光金屬漆指高固體分涂料的高固體必須在45NVV左右，而對(duì)于高顏料份的底漆而言，它的底漆的高固體要達(dá)到50NVV以上。怎么樣才能符合如此要求？首先要求降低涂料的合成樹脂分子量以及每個(gè)分子的平均官能度；其次，分子量分布必須要變窄。在此情況下，同時(shí)還要保持涂膜的功能不變其困難還是有一些的。另外，此類涂料也減少了一定量的有機(jī)溶劑，在很大程度上，節(jié)省了涂料生產(chǎn)和使用中的溶劑，降低了污染，但并不降低涂料的施工和成膜性能。第一代高固體份涂料，在硬度和保色率等性能方面未能達(dá)到高固體分的要求，而最新一代開發(fā)的高固體份涂料，其溶劑含量很低，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)很高，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于眾多行業(yè)之中，為綠色環(huán)保保駕護(hù)航。

4.我國(guó)綠色環(huán)保涂料存在的不足及解決途徑

涂料行業(yè)近年來得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但我國(guó)只有3%的建筑涂料廠家能年產(chǎn)5000t以上的綠色環(huán)保涂料，總體規(guī)模還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界上發(fā)達(dá)的國(guó)家，從而在很大程度上制約了綠色環(huán)保涂料產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。

據(jù)相關(guān)部門不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)高檔涂料出現(xiàn)供求問題，需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于供應(yīng)量，現(xiàn)有建筑涂料生產(chǎn)廠家僅僅400余個(gè)，涂料年產(chǎn)銷量約80萬噸。不能夠滿足市場(chǎng)需求。目前人們的環(huán)保意識(shí)高，對(duì)高檔綠色環(huán)保涂料需求量大，尤其是水性環(huán)保涂料，與市場(chǎng)需求產(chǎn)生嚴(yán)重矛盾。因此，我國(guó)涂料市場(chǎng)呈現(xiàn)高質(zhì)量產(chǎn)品供應(yīng)不足、低質(zhì)量產(chǎn)品供應(yīng)過剩的狀況，亟待得到有效解決。

我國(guó)涂料企業(yè)盡快調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局，進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，努力提高綠色環(huán)保產(chǎn)品研發(fā)能力，徹底摒棄低效、耗能的生產(chǎn)模式并認(rèn)真研究市場(chǎng)規(guī)律和精準(zhǔn)把握市場(chǎng)動(dòng)向。才能從真正意義上沖破現(xiàn)在階段涂料行業(yè)的發(fā)展瓶頸，找到我國(guó)涂料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新思路和新理念。

5.綠色環(huán)保涂料的發(fā)展前景

近十幾年來，涂料行業(yè)不僅競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，而且還受到環(huán)保影響。涂料行業(yè)未來發(fā)展必須走向綠色環(huán)保道路。綠色環(huán)保涂料的出現(xiàn)給人類社會(huì)的健康發(fā)展帶來了無限大的有利空間，無論是汽車制造業(yè)、船舶業(yè)、航空業(yè)、家裝業(yè)，還是其他各行各業(yè)行都可以在綠色環(huán)保的前提下持續(xù)發(fā)展。涂料的綠色環(huán)保性能有以下三個(gè)方面：

第一，它是一種無機(jī)涂料，綠色環(huán)保、無毒害、無污染，對(duì)環(huán)境和人體健康都不會(huì)產(chǎn)生任何危害。無機(jī)涂料的基本材料皆從自然界的綠色植物中提取，與一些有機(jī)涂料基料相比較，無機(jī)涂料的產(chǎn)品大多數(shù)都是以水為分散介質(zhì)。在生產(chǎn)及使用過程中，對(duì)環(huán)境和健康不會(huì)產(chǎn)生污染、也無健康方面的不良影響；

第二，綠色環(huán)保涂料在施工及運(yùn)輸時(shí)一般不會(huì)釋放異味、更不會(huì)無故燃燒、也沒有特殊要求，因?yàn)樗鼈兊闹饕煞侄际怯伤曰蛩樾晕镔|(zhì)構(gòu)成的；

第三，綠色環(huán)保涂料大都對(duì)墻體起到保溫效果，其特種的膠泥還能將墻體與基材緊緊的粘合在一起，不易脫落。綠色環(huán)保涂料還具備高彈性能和防水功能，它不僅能利用密閉的涂層很好地保護(hù)墻體，墻體上即使沾染灰塵和空氣污染物，一旦經(jīng)過雨水沖洗就會(huì)變得一塵不染，較之同類產(chǎn)品比較，綠色環(huán)保涂料的色澤度所持續(xù)的時(shí)間都超過其他產(chǎn)品1.5倍以上，其中性能最好的能保持十多年。

除此之外，諸如阻燃、防輻射、防紫外線、防毒等等也是綠色環(huán)保涂料的幾大特點(diǎn)。人們的生活水平大幅度地提高，自然對(duì)精神和健康的要求也會(huì)隨之提高、對(duì)生存環(huán)境的要求也就越來越高，特別在家居裝修方面會(huì)需要更多更好的綠色環(huán)保涂料。因此，開發(fā)綠色環(huán)保的涂料前景一定非常廣闊，像水性類、低污染類、節(jié)能類、多功能環(huán)保類涂料市場(chǎng)需求量肯定看好。以及近年來備受關(guān)注、具有多種優(yōu)勢(shì)的納米涂料（見圖2），綠色環(huán)保涂料在市場(chǎng)上占有不可或缺的地位，綠色環(huán)保涂料必然會(huì)迎來供不應(yīng)求之勢(shì)。目前，我國(guó)涂料行業(yè)正朝著高性能、經(jīng)濟(jì)性、尤其是綠色環(huán)保性的三大方向不斷發(fā)展，因此未來幾年的綠色環(huán)保涂料市場(chǎng)已經(jīng)具備了很大的發(fā)展空間的優(yōu)勢(shì)，投資前景廣闊。

圖2 納米涂料的優(yōu)勢(shì)

6.結(jié)語

21世紀(jì)倡導(dǎo)人類與環(huán)境友好相處，關(guān)注生活品質(zhì)。為此，我們應(yīng)該樹立起綠色環(huán)保新理念，進(jìn)一步從實(shí)際情況出發(fā)，端正正確的生活態(tài)度，科學(xué)選擇綠色環(huán)保的安全健康的生活方式。