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摘要：随着人们环保意识的增强，涂料研制的重点已逐渐向水性涂料发展。本文详细论述了涂料成膜物质中有害物质的种类、来源及其带来的危害，介绍了国内外对这些有害物质的控制现状，为研发新型绿色环保涂料提供参考。
关键词：涂料成膜物质；有害物质；来源；危害；控制现状
引言
本文梳理了涂料成膜物质中的有害物质共5类，论述了其来源及带来的危害，介绍了国内外对上述有害物质的控制现状，并在此基础上对涂料成膜物质中有害物质的控制提出了建议清单，希望对涂料生产、研究、使用者提供参考。
1概述
涂料是多组分体系，通常主要由成膜物质、颜填料、助剂和溶剂共4个部分组成。成膜物质是能单独形成具有一定强度、连续的干膜的物质，是涂料的基础，在任何涂料中都是必不可少的。成膜物质决定着涂料的基本特性，直接影响着涂料的品质。成膜物质是涂料中的连续相，成膜后形成聚合物膜，一般不会产生迁移，从而不会造成危害。成膜物质中的有害物质主要来源于未反应完全的残余单体。各类有害物质对人体健康、对环境都产生了不同程度的危害，世界各国对其进行的管控也在不断完善。
2涂料成膜物质中的有害物质分析
2.1氯乙烯
氯乙烯是高分子材料工业的重要单体，能与乙烯、醋酸乙烯酯、偏二氯乙烯、丙烯、丙烯腈、丙烯酸酯等多种单体共聚制得各种性能的树脂，可进一步加工成涂料、建筑材料和其他材料。如氯醚涂料、氯醋涂料、过氯乙烯涂料等。这些成膜物质中均有含氯乙烯单体。氯乙烯对人体可造成急性中毒，严重时可出现意识丧失，甚至死亡。慢性中毒表现为肝损伤、神经衰弱、硬皮综合症、雷诺氏病、肢端溶骨症等。氯乙烯为致癌物，可诱发多种人类肿瘤。氯乙烯能溢入大气中，参与光化学反应，对环境造成危害。本品易燃，具有燃爆危险。目前在涂料领域，国内外尚无相关法规和标准对氯乙烯进行限量控制。涂料应用广泛，与人民健康、生态环境息息相关，涂料中氯乙烯单体残留可能造成的危害也应引起关注。
2.2游离二异氰酸酯
异氰酸酯类单体是生产含有异氰酸酯组分固化剂的主要原材料。由于合成过程中反应条件及其他因素的限制，在多异氰酸酯齐聚物中总会残留异氰酸酯单体，使得双组分聚氨酯涂料在施涂时挥发出游离异氰酸酯，造成对环境和人体的危害。异氰酸酯类单体都是毒性很大的物质，主要有明显的刺激和呼吸道损伤及致敏作用，如哮喘性支气管炎、肺水肿等，皮肤长期接触可引起皮疹和过敏性皮炎等。在有些动物实验中，还证实有致癌性。为避免游离异氰酸酯单体对人体的危害，各国对相关涂料中游离异氰酸酯单体的含量进行了限量要求。欧盟室内外色漆和清漆生态标签规定，聚氨酯固化剂中游离异氰酸酯含量总和不得高于0.5%，单组分湿固化聚氨酯涂料中游离异氰酸酯含量总和不得高于0.25%。
2.3醛类
涂料中广受关注以及已进行控制的醛类为甲醛。涂料中可能含有甲醛的品种主要是建筑内外墙涂料。甲醛的主要来源为合成树脂乳液的残余单体和为改善性能而添加的含有甲醛的助剂（如防霉剂等）。建筑涂料中曾广泛使用的聚乙烯醇缩甲醛类水溶性涂料，甲醛是生产原料，生产过程中如甲醛反应不完全，涂料中就不可避免地含有游离甲醛。此外工业涂料中的氨基树脂、酚醛树脂也使用甲醛作为原料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆甲醛对眼睛、皮肤、粘膜有刺激作用，可引起眼痛、流泪、皮炎等，长期接触会引起慢性呼吸道疾病，神经系统功能降低，免疫功能异常等。国际癌症研究机构（IARC）、世界卫生组织（WHO）和美国环境保护署（USEPA）均将甲醛列为潜在的危险致癌物和重要的环境污染物。欧盟室内外色漆和清漆生态标签规定了标签适用的所有涂料中甲醛含量的限值≤0.0010%（特定情况除外，但不得高于0.010%）。德国蓝天使环境标志标准RAL-UZ102、RAL-UZ12a和香港涂料环境标准GL-008-010对甲醛的限量是≤100mg/kg。对于一般产品标准，控制指标在100mg/kg左右。
2.4酚类
涂料成膜物质中的酚类有害物质主要有苯酚和双酚A两大类。苯酚是制造酚醛树脂、环氧树脂等的原料，对皮肤、粘膜有强烈的腐蚀作用，可抑制中枢神经或损害肝、肾功能。主要控制的涂料类型为防水涂料，这是因为防水涂料中多数用到焦油，而焦油是苯酚的重要来源。双酚A（BPA）是生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂等多种树脂的重要原料。而由环氧树脂加工而成的环氧酚醛涂料，是金属类食品包装内壁的常用涂料。BPA是一类环境激素。动物实验研究表明，BPA可能与乳腺、前列腺以及生殖系统疾病有关。长期接触BPA会对人体造成包括出生缺陷、早熟、癌症等一系列健康问题，会对胎儿、婴儿、儿童的大脑、行为和前列腺有潜在影响。2017年初，欧盟正式发布REACH法规第十六批高关注度物质清单（SVHC），将包括BPA在内的4种物质纳入清单中。欧盟法规(EU)No.10/2011规定塑料食品接触材料中BPA的特定迁移限量为0.6mg/kg（也适用于食品接触材料和物品上使用的清漆和涂料）；欧盟指令EU2017/898规定玩具中BPA迁移量≤0.04mg/kg。日本《食品安全法》中对聚碳酸酯食品容器中的BPA溶出限量为2.5mg/kg。我国的GB9685-2016《食品接触材料及制品用添加剂使用标准》规定，食品接触用涂料和涂层、食品接触材料及制品用粘合剂中BPA特定迁移限量为0.6mg/kg，不得用于生产婴幼儿专用食品接触材料及制品。
2.5丙烯酸酯树脂残余单体
丙烯酸酯树脂具有很好的耐紫外线、耐酸、耐碱性等优点，被广泛地用于涂料中。常见的用于合成丙烯酸酯树脂的单体有丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丁酯、苯乙烯等。如合成反应中单体反应不完全，则可能在涂料产品中含有残余单体。丙烯酸酯树脂组成单体大多具有较强的刺激性和腐蚀性。如单体残留在涂料产品中，将导致空气污染，危害人类身体健康。多国制定了相关技术法规限制该类物质在食品接触产品中的使用。欧盟法规（EU）No10/2011规定，丙烯酸或丙烯酸酯类化合物在食品模拟物中的迁移量总和不得超过6mg/kg。食品接触用涂料和建筑涂料与人类生活息息相关，因此国家制定了相应的标准对涂料中残余单体及涂层中单体迁移量进行了限值规定，保障人民健康安全，保护环境以及避免可能产生的经济损失。
结语
成膜物质是涂料的重要组成部分，了解其含有的有害物质组成、危害、来源，了解对有害物质的国内外控制现状，将有利于建立更加完善的害物质控制体系，明确产品绿色转型方向。绿色环保是涂料发展的必由之路，通过有害物质控制将促进我国涂料行业的进步和健康发展，维护人居环境和自然生态，造福人类，造福地球。
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论文作者:陈梅香
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
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