近两年来,相信大多数中国人都能够感受到整个社会对环境保护的关注度越来越高,绿色,节能,环保等字眼频繁地出现在传播媒体上,出现在政府的工作报告和政策文件中。再加上京津地区的雾霭污染情况被媒体的多次报道,北京政府已宣布要投资近千亿的资金来治理雾霭空气污染情况。李克强总理也已经明确地表示将重点治理京津冀地区,长三角地区和珠三角地区的环境污染情况。
环境保护的压力对所有的企业都是空前巨大的,大有“山雨欲来风满楼”的境况。越来越多的地方政府和工业区对污染较大的企业投资SAY NO,即便是运行中的企业每年的环保投入也越来越庞大,污染物处理的成本也在不断地上升侵蚀着本已微薄的利润。更严重地是环保的压力可能会影响到企业的正常运行。今年上半年广东已经有一家氟碳喷涂厂家由于环保的原因而被突然勒令停产,许多在手的订单被迫转手他人加工;而在京津地区,由于雾霭的治理不断加强,新的氟碳喷涂生产线已经基本无法通过环保的正规审核验收。
在铝型材加工行业,这两年在环保方面也举措不断。无铬前处理的推广不断深入,以及氟碳粉末涂料的强势发展都在预示着更大的变革可能发生。氟碳油漆作为铝型材表面处理中的一个重要组成,如果不主动变革进行产品的升级换代,亦有可能被淘汰。
PPG作为国内主要的氟碳油漆生产商,一直在关注着市场的发展变化,并积极开展这方面的研究。我们主要从两方面开展了研究:无苯高温氟碳漆和水性氟碳漆。
一.无苯高温氟碳漆
1.定义:
无苯高温烘烤型氟碳涂料是在有苯高温氟碳涂料的基础上进行开发的一款低气味,高环保的氟碳涂料。其配方中完全不含有苯及其苯系物溶剂(甲苯、二甲苯、100#溶剂油等),同时不使用苯及苯系物做稀释剂,完全可以替代有苯高温氟碳涂料。
2. 苯系物的危害
苯系物(BTEX)是苯(benzene)、甲苯(toluene)、乙苯(ethylbenzene)和二甲苯(xylene)的统称,属于单环芳烃类物质。苯系物是一种毒性很高的物质,对人体能产生严重危害,于1993年被世界卫生组织(WHO)确定为致癌物。
医学研究已经证实苯及苯系物的危害性,主要表现在以下几个方面:对眼、呼吸道和皮肤有强烈的刺激性作用;2)长期吸入苯系物蒸汽能导致出现白细胞减少和血小板减少,极端情况下也可能引起白血病;3)女性尤其是孕期内女性对苯及其同系物危害较男性更敏感
3.苯及苯系物的在高温氟碳涂料中的应用现状
苯系物虽然被称为“芳香杀手”,但由于其挥发速度快,对树脂的溶解力强,所以在涂料中被大量作为溶剂和稀释剂使用。
目前市场上普遍使用的高温氟碳涂料中涂料配方中的甲苯和二甲苯质量比是15%-20%。另外氟碳漆喷涂生产厂家广泛使用甲苯和二甲苯作为高温氟碳涂料的稀释剂来使用,可以占到稀释比例的50-70%,其实际使用量非常惊人。
虽然大多数生产厂家都按照国家标准提供了劳保工具,但车间工人长期暴露在高浓度的苯系物蒸汽中,势必对他们的身体健康造成一定的损害。同时大量的苯蒸气挥发到大气中,其污染物以及甲苯和二甲苯的强烈气味,对工厂周围居民的身体会产生威胁,而导致现场操作工人和周围居民的反感。
4.研发思路
首先是必须低毒性。无苯配方仍然是采用有机溶剂,但新的溶剂配比必须比甲苯和二甲苯毒性要低。前几年也曾有过厂家推广非苯稀释剂,但经我们检验新的溶剂中含有大量的三氯甲烷,其毒性也不输于甲苯和二甲苯。
其次是必须不影响氟碳涂料的性能和施工。
然后是尽量做到低气味。
5.综述
无苯氟碳漆仍然是溶剂型的涂料,严格来说还不是真正意义上的环保涂料。但在目前水性氟碳涂料的研发面市仍然还有较长的一段时间的情况下,无苯氟碳漆还是否可以作为一个过渡性的环保产品来研发,则是见人见智。无苯的油漆配方在其他行业也有部分客户有这方面的需求,例如在工程机械行业,国外的约翰迪尔和卡特彼勒等客户都提出了这方面的要求。
二.水性氟碳涂料的研发
在液体涂料领域,溶剂型转为水性涂料已经探讨了十年以上的时间。大多数人都认同水性涂料是液体涂料环保发展的最终方向,但十年来推广一直很缓慢。个人认为造成这种情况的原因有如下几个:首先最重要的是水性涂料普遍存在性能达不到原有溶剂型涂料的性能,限制了水性涂料的推广应用;另外在水性涂料的技术发展的同时,各个大的国际涂料公司也在向其他的方向发展。例如欧洲大力发展粉末涂料,美国则发展高固含涂料。同时由于国外的涂料使用厂家的环保措施相对比较完善,以及部分产业转移到亚洲和中国的原因,他们在溶剂污染这方面的矛盾并不突出。
水性氟碳涂料由于水性氟碳树脂的原因研发得比较晚,这几年随着阿科玛公司的水性氟碳树脂的推出,水性氟碳涂料的研发才开始进入各个涂料公司的研发计划。目前水性氟碳涂料也面临其他水性涂料初期研发时的普遍情况,性能还远达不到溶剂型氟碳的水平,漆膜偏软和耐溶剂性较差。同时如何解决水性底漆与基材的附着力也是一个难题。
或许水性氟碳涂料也可以借鉴汽车涂料的水性化的经验。在汽车涂料行业,底漆采用的是高固含的溶剂型底漆,面漆则彻底是水性的,而清漆大多采用透明粉末或者也是高固含清漆。虽然只有面漆一道工序转为了水性,但在计算总体VOC有机气体排放量时由于VOC排放量占比最高的面漆(通常面漆的膜厚最高而且用量也最大)转为了水性,VOC有机气体排放量也可以下降50%以上,有效达到了环保的要求。
水性氟碳涂料的研发路程必然是路漫漫,其修远兮。任何一家氟碳涂料生产厂家如果因为其研发过程中的困难而因循守旧,驻足不前,必然会被社会发展的趋势所淘汰。
在汽车涂料行业这样的故事已经发生了,中国的涂料厂商在五年前曾凭借着质量和成本的优势一度在中国汽车市场攻城略地,发展得蓬蓬勃勃;但就是被国外的汽车涂料公司依靠水性涂料的先发优势一步步地扳回被动的局面,在过去五年中中国汽车工业最辉煌的时段分享着最大的蛋糕。目前国家工信部已经明文规定新的汽车生产线的涂装必须使用水性涂料。
当然从积极的方面来看,水性氟碳涂料的发展也有可能是一场新的淘汰赛,所有的厂家都回到了同一个起跑线上,最终谁能胜出还不可知。
说到底,没有具体数据与实际使用效果作支撑,商家任何有关“绿色”、“环保”、“无苯”、“无醛”的宣传都是没有意义的。消费者在选购无苯涂料产品时不要迷信涂料包装上的“绿色”二字,要认真看清楚产品的质量合格检测报告;观察铁桶的接缝处有没有锈蚀、渗漏现象;注意铁桶上的明示标志是否齐全。另外,最好选择通过更高环保标准的涂料产品,比如通过“中国环境标志认证”的产品。