绿色环保涂料的新技术开发及产业应用.pdfVIP

·44· 陈思浩：绿色环保涂料的新技术开发及产业应用 绿色环保涂料的新技术开发及产业应用 温绍国教授陈思浩教授 上海工程技术大学化学化工学院201620上海 摘要乳液聚合的微纳米相控技术、功能新型复合添加荆制备技术等实现了水性绿色环保涂料的制备，产 业化应用前景广阔。 1前言 绿色环保涂料的新技术体现在涂料原料的环境友好、制备过程的清洁生产、涂装施工中的环保、应用过 程中的绿色安全和长期使用后的无害化。对建筑涂料而言，其根本开发方向是在保证涂料性能的前提下最大 化降低涂料在施工过程中对环境释放的有毒挥发份和有机挥发份总量(VOC)，即采用技术手段开发出可获 得优异综合性能涂料、能制各“低VOC”或“零VOC”的成膜材料和涂料添加组分，筛选合理配方工艺“1。 绿色环保建筑涂料可广泛应用于家装和诸如病房等特殊区域的环境装饰，水性地坪漆生产与施工技术大幅度 降低了工业地坪的环境污染。对工业装备涂装和汽车工业，粉末涂料等技术可应用于很多基础材料的涂装， 紫外光固化涂料和技术为形成高性能涂层降低环境VOC问题奠定了基础。这些构成绿色环保涂料新技术的 开发及产业应用将使人们的生活和工作环境变的更加美好。 1．1水性绿色环保建筑涂料开发技术 绿色环保涂料的标准是不含甲醛、苯类等有毒组份，VOC“超低”或接近“零”，但性能接近或超过同 类具有高VOC的环保水性涂料。以叔醋乳液为基础的“零VOC”室内涂料和以丙烯酸相控功能乳液为基础 的“零VOC”室内涂料是目前市场见到的两大建筑用绿色环保涂料品种，外墙涂料还停留在低VOC绿色环 保的开发上。 水性涂料中VOC主要来源于成膜乳胶以及添加的诸如成膜、流平、抗流挂等系列改善涂料性能的助剂。 须使用的高VOC助剂，是获得“超低VOC”或“零VOC”涂料的关键。 料项目之一。其一是因为建筑用绿色环保涂料开发存在巨大商机；其二是“零VOC”涂料的推广应用每年将 向大气减少排放上百万吨VOC物质，有利人类健康满足社会的需求。我们基于丙烯酸共聚乳胶开发出的“超 低VOC”和“零VOC”内墙涂料，综合性能达到甚至超过目前国内市场的高档涂料嘲。 1．2原料乳胶液的制备与性能控制技术 水性涂料用乳胶的制备与性能控制是近年来发展最快的技术之一。聚合原理深化、聚合工艺方法的改进、 2008年上海涂料染料行业协会年会暨涂料染料颜料信息发布会资料集 ·45· 聚合装置的不断优化与控制的精密化、新型乳化剂的使用以及聚合技巧的完备，使乳液聚合在乳胶微球粒径 及分布、结构与形态、功能化基团的效用等得到有效控制。诸如超声乳液聚合等新技术出现为乳液新品种的 开发奠定了基础。半连续种子聚合技术能够按需设计合成出具有核／壳结构、半月结构、中空结构等多种形态 纳米乳胶制备技术”等的出现和新型交联功能基团的开发，最终实现了可用于绿色环保涂料的乳胶的制备。 “相控微纳米功能乳胶”，乳胶微粒粒径为130．180纳米，内含硬相粒径为5．20纳米的复合型多相丙烯 酸共聚乳胶液。在完全不需添加任何挥发性有机助剂的情况下，可以低温下形成连续的性能优异的高分子膜， 用于配制无挥发性有机溶剂的优质水性涂料，满足“零VOC”绿色环保涂料的性能标准。该技术的成功开发 为国内涂料行业的品质提升奠定了技术基础15】。 1．3粉末涂料产业化技术开发 粉末涂料是一种不含任何有机溶剂和水，以粉末形态进行涂装并形成涂膜的新型涂料。同溶剂型涂料相 比，粉末涂料在固化过程中VOC的排放几乎为零。避免了大气污染和对操作人员健康的损坏，同时也避免 了废水处理的问题。在储存、运输方面的便利性和经济上的实惠性，使粉末涂料成为21世纪需求量上升最 快的涂料品种∞3。 粉末涂料和涂装是新型的环保涂料和技术，也是受到世界各国政府的广泛重视的重点发展的绿色环保涂 料技术项目之一H1。超细化粉末制备技术使粉末涂料的流平性和成膜质量有很大提高；Uv光固化原料和技 术的发展使粉末涂料的涂装使用温度有所降低，更加有利于涂装过程的节能哺’；新品种的出现不但使粉末涂 料可用于电器、汽车、家具还可以用到其他方面，形成各种要求的涂层怕3。 而航天隔热涂料的民用推广以及新型铝合金门窗节能隔热粉末涂料，涂层的传热系数薹3．2W／MX．K，不 但能为建筑节省能源，而且将节省门窗的铝合金用量。技术的产业化应用也有很好的社会经济效益。 1．4功能新型复合添加剂制备技术 涂料中添加组分的功