芻議綠色環保涂料應用領域的現狀及發展前景

＊張 毅

（海裝上海局駐南京地區第四軍事代表室 江蘇 210000）

隨著科技的發達和進步，人類對綠色環境保護意識越來越強。新型綠色環保涂料行業因人類的需求而迅猛的發展并且得到飛速推廣應用。而傳統涂料由于技術上諸多的不過關，其氣體容易被人體吸收對人的危害特大，同時還會污染周邊的環境。涂料不僅要美觀和耐用，最重要應無毒害，對人的健康及環境不會產生負面影響的綠色環保涂料，才是現代人在生活中真正所需要的。

綠色即環保，環保即友好。新型綠色環保涂料也被人稱為“綠色友好涂料”，它既能保護生態環境不產生污染，還能保護人類健康不受到危害。綠色涂料中絕對不能添加有害有機揮發物和重金屬鹽等成分，必須通過專業論證，做到無氣味、無毒害、無污染。施工粉刷時，簡單、省時、省事，所做平面平整光滑，裝飾效果美觀大方。綠色涂料我國市場供不應求，已經得到大力推廣。

由于人們的環保意識一直在不斷地提高，對于涂料產品的質量要求也越來越高，所以不環保、不安全的涂料產品一定會遭到消費者的唾棄，只有綠色環保的涂料才能得到人們的認可，取代傳統的污染嚴重的溶劑型涂料，綠色環保涂料好處很多，它有利于增強人們的身體健康和改善人們的生存環境。做到家居環境既安全又環保能促進社會的可持續發展，其意義十分重大。

1.綠色環保涂料在應用領域中的現狀

隨著對環保型綠色涂料的深入開發，世界上發達的國家都在充分利用現有的研發技術不斷提高綠色環保涂料的安全質量。相關數據資料表明，我國綠色環保裝飾涂料的利用率僅占12%，而發達國家的利用率高達85%～95%。由此可見，綠色開發和應用環保型綠色涂料，發展趨勢強勁上升。綠色環保涂料研發和發展的速度之快，在世界涂料總產量占到了35%。涂料工業有三大應用領域，而綠色環保涂料占據了其中最大的兩個領域。像建筑涂料領域中的綠色環保涂料在工業發達國家中絕對獨占鰲頭。

由于人們對自身健康和環保意識一直在的不斷增強，因而拉動了人們對綠色環保涂料的消費需求強烈欲望。隨之而來的是2010年12月10日國家批準發布的《室內裝飾裝修材料有害物質限量》等十多項強制性國家環保綠色標準，將推進綠色環保涂料成為涂料工業開發的一枝獨秀，同時綠色環保涂料也是全球環保事業可持續發展戰略的不可忽視的內容之一。

2.傳統污染性強的涂料與綠色環保的涂料之區別

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

傳統涂料無論在技術方面還是在使用材料方面皆為落后。傳統涂料由高分子物質和配料混合在一起，使用了大量的有機溶劑、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。傳統涂料直接涂覆在基材表面，形成牢固的涂膜，在很長時間內都是有毒性的，無任何安全保障。生產傳統涂料時，“三廢”問題不能有效解決，嚴重污染了環境，危害了人類健康。涂料中加入添加劑具有毒性和刺激性會對人體健康造成極大危害。室內有機污染主要表現為三種主要類型：

其一，氣味和其他感覺效應通常會對人體健康產生影響；

其二，人體病變多數源于黏膜刺激和其它系統毒性所導致；

其三，人體基因出現病毒和癌癥發病率很高。

3.綠色環保涂料的類別和性能

國內外專家在研發綠色環保產品上主要集中研究以下幾個方面：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，是一種以粉末形態進行涂裝的涂料。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，其中絕對參合綠色環保的水作分散介質或溶劑這兩種成分。在涂裝過程中，涂料噴溢出來的部分不會被浪費，可以回收后再被反復利用，也不存在溶劑揮發等情況，生產和施工均安全中。實現自動化涂料罐裝容易，高效生產力得到進一步提高，符合國際上流行的環保、經濟、高效、性能卓越“四E”原則，此類涂料品種發展迅猛。

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，因為這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，大多都是用于功能性涂層，耐化學性和韌性都很強。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，所以在其固化的時候，低分子物的流動性比較平穩，其表面的浸潤性也比較好，對底材的黏附力力道很強，涂膜的外觀也比較漂亮。我們通常看到的像環氧、聚酯、聚氨酯等就是熱固性樹脂的粉末涂料。目前，在化工行業中，熱固性粉末涂料生產和應用規模較大，市場占有率比較高。

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，水性涂料不會容易變黃，綠色環保涂料對人體健康無害處同時也不污染環境。另外，水性類涂料不易燃不像油性涂料需要單獨儲存，它儲存便利。目前，市場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，涂刷到表面后樹脂原料立馬形成堅固的膜層保護墻壁。現已問世的水性漆其環保性能強，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，在施工時直接加水稀釋涂料再粉刷墻體就可以達到滿意的效果。依據全球涂料行業的變革進程現狀分析，可以看出歐美各國強制使用水性油漆以已經進入議事日程，而我國邁向水性油漆的步伐也將加足馬力向前發展，放遠未來油漆的發展方向必將是水性油漆占據主導位置。

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

化工市場上通常稱的VOC的溶劑型涂料，實際上就是指含有高固體成分的溶劑型涂料。與傳統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高出更多。世界好多國家到目前為止并沒有為高固體分涂料的作出統一定義，在我國指其固體份大于或等于75%。國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，而對于高顏料份的底漆而言，它的底漆的高固體要達到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溶劑，在很大程度上，節省了涂料生產和使用中的溶劑，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到高固體分的要求，而最新一代開發的高固體份涂料，其溶劑含量很低，質量標準很高，已經廣泛應用于眾多行業之中，為綠色環保保駕護航。

4.我國綠色環保涂料存在的不足及解決途徑

涂料行業近年來得到了突飛猛進的發展，但我國只有3%的建筑涂料廠家能年產5000t以上的綠色環保涂料，總體規模還遠遠落后于世界上發達的國家，從而在很大程度上制約了綠色環保涂料產業的不斷發展。

據相關部門不完全統計，目前我國高檔涂料出現供求問題，需求量遠遠高于供應量，現有建筑涂料生產廠家僅僅400余個，涂料年產銷量約80萬噸。不能夠滿足市場需求。目前人們的環保意識高，對高檔綠色環保涂料需求量大，尤其是水性環保涂料，與市場需求產生嚴重矛盾。因此，我國涂料市場呈現高質量產品供應不足、低質量產品供應過剩的狀況，亟待得到有效解決。

我國涂料企業盡快調整產業布局，進一步擴大產業規模，努力提高綠色環保產品研發能力，徹底摒棄低效、耗能的生產模式并認真研究市場規律和精準把握市場動向。才能從真正意義上沖破現在階段涂料行業的發展瓶頸，找到我國涂料產業發展的新思路和新理念。

5.綠色環保涂料的發展前景

近十幾年來，涂料行業不僅競爭日趨激烈，而且還受到環保影響。涂料行業未來發展必須走向綠色環保道路。綠色環保涂料的出現給人類社會的健康發展帶來了無限大的有利空間，無論是汽車制造業、船舶業、航空業、家裝業，還是其他各行各業行都可以在綠色環保的前提下持續發展。涂料的綠色環保性能有以下三個方面：

第一，它是一種無機涂料，綠色環保、無毒害、無污染，對環境和人體健康都不會產生任何危害。無機涂料的基本材料皆從自然界的綠色植物中提取，與一些有機涂料基料相比較，無機涂料的產品大多數都是以水為分散介質。在生產及使用過程中，對環境和健康不會產生污染、也無健康方面的不良影響；

第二，綠色環保涂料在施工及運輸時一般不會釋放異味、更不會無故燃燒、也沒有特殊要求，因為它們的主要成分都是由水性或水乳性物質構成的；

第三，綠色環保涂料大都對墻體起到保溫效果，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墻體，墻體上即使沾染灰塵和空氣污染物，一旦經過雨水沖洗就會變得一塵不染，較之同類產品比較，綠色環保涂料的色澤度所持續的時間都超過其他產品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保涂料的幾大特點。人們的生活水平大幅度地提高，自然對精神和健康的要求也會隨之提高、對生存環境的要求也就越來越高，特別在家居裝修方面會需要更多更好的綠色環保涂料。因此，開發綠色環保的涂料前景一定非常廣闊，像水性類、低污染類、節能類、多功能環保類涂料市場需求量肯定看好。以及近年來備受關注、具有多種優勢的納米涂料（見圖2），綠色環保涂料在市場上占有不可或缺的地位，綠色環保涂料必然會迎來供不應求之勢。目前，我國涂料行業正朝著高性能、經濟性、尤其是綠色環保性的三大方向不斷發展，因此未來幾年的綠色環保涂料市場已經具備了很大的發展空間的優勢，投資前景廣闊。

圖2 納米涂料的優勢

6.結語

21世紀倡導人類與環境友好相處，關注生活品質。為此，我們應該樹立起綠色環保新理念，進一步從實際情況出發，端正正確的生活態度，科學選擇綠色環保的安全健康的生活方式。