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涂料助剂

涂料助剂的发展现状及对策(四)

时间:2008-01-31 15:21:39 来源:相关网站 作者:无名 点击:
        【本网】四、涂料助剂发展趋势

    1、环保

     涂料的水性化、环保化趋势越发明显,绿色涂料的意义不仅在涂料的使用中,已经延伸到涂料从生产到包装、施工、使用的全过程的低毒、无害。而涂料助剂的发展必将是以环保作为主线的。

    1.1低voc

    涂料中有机挥发物对我们的环境、我们的社会和人类自身构成直接的危害。美国洛杉矶地区在 1967 年实施了限制涂料溶剂容量的 66 法规,自此以后,国外对涂料中溶剂的用量的限定愈来愈严格,如美国的大气净化法( 1990 )、 AIM 条例( 1998 ),欧洲的欧盟指令( 1994 )、欧共体生态标志产品标准( 1999 ),日本的室内建筑涂料标准( 1997 )等。常用的一些溶剂如甲苯、二甲苯、丁酮、醋酸酯等都在限制之列,乙醇也不例外。我国于 2002 年 1 月 1 日 正式实施的国家强制标准《 GB 18582 - 2001 室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》就对 VOC 做出了 200 g /L 的限量。

      对于水性涂料,成膜助剂是 VOC 的主要来源之一。成膜助剂又称聚结助剂,它能促进乳胶粒子的塑性流动和弹性变形,改善其聚结性能,能在广泛的施工范围内成膜。成膜助剂通常是挥发很慢的溶剂,如各类醇醚、醇醚醋酸酯和醇酯等。

      可采取多种途径以减少成膜助剂对涂料VOC的影响,如对乳液的性能进行改进,使其能够部分自成膜而减小成膜助剂的用量。但对于T g 较高的树脂,其自身成膜性差,则必须借助成膜助剂才能成膜。因而,在乳液技术还没有显著的突破阶段,对成膜助剂的环保化改进成了目前各生产商的主要手段。

      对成膜助剂的环保化除了可在原材料及产品本征性质上进行控制外,另一个方法是改变成膜助剂的挥发行为。传统的成膜助剂在成膜的最后阶段完全逸出,而挥发速率较慢的成膜助剂在较长的时间内仍保留在涂膜中,使涂膜不能完全硬化,耐水性及耐化学药品性下降。而改进的成膜助剂能够 被乳胶微粒吸收而留存于膜之中,从而减小向空气中的挥发,但同时又能够保证对涂膜的各种性能不产生负面影响。表 1 给出了一些低 VOC 或零 VOC 成膜助剂产品

    1.2 低毒性

      水性涂料是一个富含营养的体系,从开始生产到形成膜的每个环节都面对细菌的腐蚀,尤其在环境温度升高特别是湿度和营养源丰富的环境下,水性涂料面临着大量霉菌和细菌繁殖与生长的严峻挑战。因此,水性涂料中必须添加杀菌剂以防止微生物对涂料的损坏,微小的添加量就能确保水性涂料在生产操作过程中、成品包装贮 存中、涂料成膜中不受细菌侵蚀。

      国外对杀菌剂的研究和应用较早,积累了相当的经验,在技术上领先于国产杀菌剂,加上具有准确精密的检测手段、售后服务和广告攻势,因此进入我国市场后迅速得到使用厂家的广泛认可,形成了品牌效应。 Rohm & Haas 的杀菌剂产品率先进入我国市场,其中最具代表性的产品是 Kathon LXE ,这一高性能防腐杀菌剂的主要活性成分是氯甲基异噻唑啉酮,且不含甲醛。表 2 给出了一些常见的杀菌剂产品及新产品。

      基于我国巨大的建筑涂料市场,杀菌剂的市场也日益快速增大。即使在总配方中只有千分之几的添加量,总的市场需求也相当可观。目前,我国市场对价廉物美、低毒高效的杀菌剂需求剧增。特别是国家环保局颁布了水性涂料新的绿色标准后,限制了甲醛的使用,以前在水性建筑涂料中作为杀菌剂使用的甲醛类产品首当其冲受到 质疑。因而生产厂家纷纷转向寻找其他杀菌剂来替代甲醛类产品。近年来,国内从事微生物防腐的科研在这方面也进行了积极的开发研究,国产杀菌剂开始快速推入市场,并在应用中不断完善功能性、环保性。陕西石油化工研究院的华科 -981 、华科 -108 、上海轻工业研究所的 JX-515 等,在华北、华东市场占有一席之地,带动了国产杀菌剂技术的发展。 未来建筑涂料用杀菌剂发展的一个重要方向是利用纳米技术。现在国内外的防腐剂、防霉剂大多是有机化合物,对人体或多或少有一定的副作用,纳米技术的发展使抗菌剂技术进入了一个崭新的时代。纳米 TiO2 、 ZnO 等纳米材料对人体无毒、抗菌范围广、热稳定性优良。纳米材料的作用机理是基于光催化反应使有机物分解而起抗菌作用,在日光照射及空气和水的存在下,生成原子氧和氢氧自由基,能够与细菌内的有机物反应,生成二氧化碳和水,具有防霉和抗菌综合作用。如将纳米抗菌粉于涂料中可广泛用于室内墙面、医院、食品车间 等。国外已开始开发银抗菌纳米材料,这种较为有效的抗菌材料在一定的银离子浓度下即可有效杀灭微生物。我国也有采用银系、银 - 锌系及银 - 铜系、银 - 锌 - 铜系无机抗菌粉添加于丙烯酸涂料中制得抗菌涂料的研发报道,抗菌效果优良且经济。
关键词: 助剂涂料添加剂
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