刍议绿色环保涂料应用领域的现状及发展前景

环保领域的创新，如绿色能源，是实现可持续发展的乐趣所在。 #生活乐趣# #创新乐趣# #创新社会#

＊张 毅

（海装上海局驻南京地区第四军事代表室 江苏 210000）

随着科技的发达和进步，人类对绿色环境保护意识越来越强。新型绿色环保涂料行业因人类的需求而迅猛的发展并且得到飞速推广应用。而传统涂料由于技术上诸多的不过关，其气体容易被人体吸收对人的危害特大，同时还会污染周边的环境。涂料不仅要美观和耐用，最重要应无毒害，对人的健康及环境不会产生负面影响的绿色环保涂料，才是现代人在生活中真正所需要的。

绿色即环保，环保即友好。新型绿色环保涂料也被人称为“绿色友好涂料”，它既能保护生态环境不产生污染，还能保护人类健康不受到危害。绿色涂料中绝对不能添加有害有机挥发物和重金属盐等成分，必须通过专业论证，做到无气味、无毒害、无污染。施工粉刷时，简单、省时、省事，所做平面平整光滑，装饰效果美观大方。绿色涂料我国市场供不应求，已经得到大力推广。

由于人们的环保意识一直在不断地提高，对于涂料产品的质量要求也越来越高，所以不环保、不安全的涂料产品一定会遭到消费者的唾弃，只有绿色环保的涂料才能得到人们的认可，取代传统的污染严重的溶剂型涂料，绿色环保涂料好处很多，它有利于增强人们的身体健康和改善人们的生存环境。做到家居环境既安全又环保能促进社会的可持续发展，其意义十分重大。

1.绿色环保涂料在应用领域中的现状

随着对环保型绿色涂料的深入开发，世界上发达的国家都在充分利用现有的研发技术不断提高绿色环保涂料的安全质量。相关数据资料表明，我国绿色环保装饰涂料的利用率仅占12%，而发达国家的利用率高达85%～95%。由此可见，绿色开发和应用环保型绿色涂料，发展趋势强劲上升。绿色环保涂料研发和发展的速度之快，在世界涂料总产量占到了35%。涂料工业有三大应用领域，而绿色环保涂料占据了其中最大的两个领域。像建筑涂料领域中的绿色环保涂料在工业发达国家中绝对独占鳌头。

由于人们对自身健康和环保意识一直在的不断增强，因而拉动了人们对绿色环保涂料的消费需求强烈欲望。随之而来的是2010年12月10日国家批准发布的《室内装饰装修材料有害物质限量》等十多项强制性国家环保绿色标准，将推进绿色环保涂料成为涂料工业开发的一枝独秀，同时绿色环保涂料也是全球环保事业可持续发展战略的不可忽视的内容之一。

2.传统污染性强的涂料与绿色环保的涂料之区别

绿色环保涂料能隔绝热量、阻止燃烧，防紫外线和辐射、预防虫害、防霉防蛀等特殊功能，并且对人体和生活环境不会造成任何伤害。在防抗潮湿、耐擦耐腐、透气、抗冻、光洁度、硬度以及强附力等性能高，能有效地使用5年以上，其寿命比传统涂料要长。最为关键的是，对人健康和环境无公害，是一种高性能的涂料。当应用于建筑物外墙时，无论遇到什么气候或者遇到什么强度的日照都能与之抗衡，效果无可挑剔。

传统涂料无论在技术方面还是在使用材料方面皆为落后。传统涂料由高分子物质和配料混合在一起，使用了大量的有机溶剂、一定毒性的防腐剂、多种助剂以及含有各类金属的颜料填料。传统涂料直接涂覆在基材表面，形成牢固的涂膜，在很长时间内都是有毒性的，无任何安全保障。生产传统涂料时，“三废”问题不能有效解决，严重污染了环境，危害了人类健康。涂料中加入添加剂具有毒性和刺激性会对人体健康造成极大危害。室内有机污染主要表现为三种主要类型：

其一，气味和其他感觉效应通常会对人体健康产生影响；

其二，人体病变多数源于黏膜刺激和其它系统毒性所导致；

其三，人体基因出现病毒和癌症发病率很高。

3.绿色环保涂料的类别和性能

国内外专家在研发绿色环保产品上主要集中研究以下几个方面：首先是水性涂料，第二是粉末涂料，第三是高固体份涂料。并且取得了较好的成果。

(1)粉末类

粉末涂料就是百分百的固体粉涂料，是一种以粉末形态进行涂装的涂料。它与一般的溶剂型和水性涂料最大不同在于它们所采用的原料成分不同，其中绝对参合绿色环保的水作分散介质或溶剂这两种成分。在涂装过程中，涂料喷溢出来的部分不会被浪费，可以回收后再被反复利用，也不存在溶剂挥发等情况，生产和施工均安全中。实现自动化涂料罐装容易，高效生产力得到进一步提高，符合国际上流行的环保、经济、高效、性能卓越“四E”原则，此类涂料品种发展迅猛。

热塑性和热固性属于粉未涂料的两种类型。第一是热塑性粉未涂料，成本较高，因为这种涂料中含有具有很高分子量的热塑性树脂来作为成膜物质，大多都是用于功能性涂层，耐化学性和韧性都很强。其次是热固性粉末涂料，热固性树脂和固化剂的合成是成膜物质的主要成分。由于热固性树脂和固化剂的分子量比热塑性树脂分子量低，所以在其固化的时候，低分子物的流动性比较平稳，其表面的浸润性也比较好，对底材的黏附力力道很强，涂膜的外观也比较漂亮。我们通常看到的像环氧、聚酯、聚氨酯等就是热固性树脂的粉末涂料。目前，在化工行业中，热固性粉末涂料生产和应用规模较大，市场占有率比较高。

图1 水性涂料涂装方案

(2)水性类

以清水作为稀释剂的水性涂料无毒而且无刺激气味，水性涂料不会容易变黄，绿色环保涂料对人体健康无害处同时也不污染环境。另外，水性类涂料不易燃不像油性涂料需要单独储存，它储存便利。目前，市场上的水性类涂料主要有三大类：

第一，水溶性涂料，又称“水性漆”。这类的水性涂料的主要成分包括水溶性树脂等其它各类的树脂性原料。它的溶解性超强，涂刷到表面后树脂原料立马形成坚固的膜层保护墙壁。现已问世的水性漆其环保性能强，因而被化工界堪称为“第三次涂料革命”。

第二，水稀释性涂料。它主要在涂料中添加乳化乳液来溶解树脂，在施工时直接加水稀释涂料再粉刷墙体就可以达到满意的效果。依据全球涂料行业的变革进程现状分析，可以看出欧美各国强制使用水性油漆以已经进入议事日程，而我国迈向水性油漆的步伐也将加足马力向前发展，放远未来油漆的发展方向必将是水性油漆占据主导位置。

第三，就是目前大多家庭使用的乳胶漆，也叫“水分散性涂料”。其主要原理是利用合成的树脂为主形成乳液。

(3)高固体份类

化工市场上通常称的VOC的溶剂型涂料，实际上就是指含有高固体成分的溶剂型涂料。与传统的溶剂型热固性涂料的体积的固体份比起来通常要高出约75%～85%不等，和热塑性涂料比还会高出更多。世界好多国家到目前为止并没有为高固体分涂料的作出统一定义，在我国指其固体份大于或等于75%。国际上汽车面漆基色漆或称闪光金属漆指高固体分涂料的高固体必须在45NVV左右，而对于高颜料份的底漆而言，它的底漆的高固体要达到50NVV以上。怎么样才能符合如此要求？首先要求降低涂料的合成树脂分子量以及每个分子的平均官能度；其次，分子量分布必须要变窄。在此情况下，同时还要保持涂膜的功能不变其困难还是有一些的。另外，此类涂料也减少了一定量的有机溶剂，在很大程度上，节省了涂料生产和使用中的溶剂，降低了污染，但并不降低涂料的施工和成膜性能。第一代高固体份涂料，在硬度和保色率等性能方面未能达到高固体分的要求，而最新一代开发的高固体份涂料，其溶剂含量很低，质量标准很高，已经广泛应用于众多行业之中，为绿色环保保驾护航。

4.我国绿色环保涂料存在的不足及解决途径

涂料行业近年来得到了突飞猛进的发展，但我国只有3%的建筑涂料厂家能年产5000t以上的绿色环保涂料，总体规模还远远落后于世界上发达的国家，从而在很大程度上制约了绿色环保涂料产业的不断发展。

据相关部门不完全统计，目前我国高档涂料出现供求问题，需求量远远高于供应量，现有建筑涂料生产厂家仅仅400余个，涂料年产销量约80万吨。不能够满足市场需求。目前人们的环保意识高，对高档绿色环保涂料需求量大，尤其是水性环保涂料，与市场需求产生严重矛盾。因此，我国涂料市场呈现高质量产品供应不足、低质量产品供应过剩的状况，亟待得到有效解决。

我国涂料企业尽快调整产业布局，进一步扩大产业规模，努力提高绿色环保产品研发能力，彻底摒弃低效、耗能的生产模式并认真研究市场规律和精准把握市场动向。才能从真正意义上冲破现在阶段涂料行业的发展瓶颈，找到我国涂料产业发展的新思路和新理念。

5.绿色环保涂料的发展前景

近十几年来，涂料行业不仅竞争日趋激烈，而且还受到环保影响。涂料行业未来发展必须走向绿色环保道路。绿色环保涂料的出现给人类社会的健康发展带来了无限大的有利空间，无论是汽车制造业、船舶业、航空业、家装业，还是其他各行各业行都可以在绿色环保的前提下持续发展。涂料的绿色环保性能有以下三个方面：

第一，它是一种无机涂料，绿色环保、无毒害、无污染，对环境和人体健康都不会产生任何危害。无机涂料的基本材料皆从自然界的绿色植物中提取，与一些有机涂料基料相比较，无机涂料的产品大多数都是以水为分散介质。在生产及使用过程中，对环境和健康不会产生污染、也无健康方面的不良影响；

第二，绿色环保涂料在施工及运输时一般不会释放异味、更不会无故燃烧、也没有特殊要求，因为它们的主要成分都是由水性或水乳性物质构成的；

第三，绿色环保涂料大都对墙体起到保温效果，其特种的胶泥还能将墙体与基材紧紧的粘合在一起，不易脱落。绿色环保涂料还具备高弹性能和防水功能，它不仅能利用密闭的涂层很好地保护墙体，墙体上即使沾染灰尘和空气污染物，一旦经过雨水冲洗就会变得一尘不染，较之同类产品比较，绿色环保涂料的色泽度所持续的时间都超过其他产品1.5倍以上，其中性能最好的能保持十多年。

除此之外，诸如阻燃、防辐射、防紫外线、防毒等等也是绿色环保涂料的几大特点。人们的生活水平大幅度地提高，自然对精神和健康的要求也会随之提高、对生存环境的要求也就越来越高，特别在家居装修方面会需要更多更好的绿色环保涂料。因此，开发绿色环保的涂料前景一定非常广阔，像水性类、低污染类、节能类、多功能环保类涂料市场需求量肯定看好。以及近年来备受关注、具有多种优势的纳米涂料（见图2），绿色环保涂料在市场上占有不可或缺的地位，绿色环保涂料必然会迎来供不应求之势。目前，我国涂料行业正朝着高性能、经济性、尤其是绿色环保性的三大方向不断发展，因此未来几年的绿色环保涂料市场已经具备了很大的发展空间的优势，投资前景广阔。

图2 纳米涂料的优势

6.结语

21世纪倡导人类与环境友好相处，关注生活品质。为此，我们应该树立起绿色环保新理念，进一步从实际情况出发，端正正确的生活态度，科学选择绿色环保的安全健康的生活方式。

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