陈绍水

摘要：根据乳胶漆配制的原理以及VOC的来源合理选择原材料，通过乳胶漆制作工艺级配出VOC含量极低的净味乳胶漆，同时在乳胶漆中添加功能性填料使得最终生产出来的净味乳胶漆不但自身VOC接近于零，同时对环境中的甲醛，甲苯等有机会挥发物具备一定的净化作用。

关键词：VOC 净味乳胶漆 原材料 检测

中图分类号：TQ630 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）06（a）-0000-00

随着家装市场的不断发展，各种家装中的问题也随之接踵而来。尤其是室内环境污染，由于其对人体的危害性，已经越来越引起人们的关注。而引起室内环境污染的源头--VOC，也渐渐浮出水面。家庭装饰装修过程中使用的乳胶漆是室内VOC的主要来源之一。VOC是挥发性有机化合物（volatile organic compounds）的英文缩写。普通意义上的VOC就是指挥发性有机物；但是环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的那一类挥发性有机物。VOC即挥发性有机化合物，对人体健康有巨大影响。当居室中的VOC达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。健康涂料的研究和发展方向越来越明确，就是寻求VOC不断降低、直至污染为零的涂料，目前市场上净味乳胶漆种类繁多，多数品种都采用控制原材料中VOC含量的办法达到净味的目标。本课题亦是在此基础上，突破常规思路，选用非乳液型的有机无机聚合成膜物质配制成了一种VOC≈0的净味乳胶漆，以满足市场发展形势。

1原材料的选择

1.1成膜物选择

成膜物是乳胶漆必不可少的成份，关系着乳胶漆的光泽、附着力、耐擦洗等相关物理化学性能，同时因其在配方体系中占比较大，常规的乳液作为成膜物质也是刺激性气味和VOC的主要来源。选用乳液作为成膜物质还不可避免的要添加成膜助剂和助成膜助剂，改善乳液成膜机理，帮助成膜，成膜后成膜助剂挥发，不会影响涂膜的特性。但成膜助剂是一种易消失的增塑剂，常用的为醚醇类高聚物的强溶剂，这也是涂料中的VOC来源之一。因此本课题选择PVA粉末与硅溶胶改性共聚为高硬度、耐水复合胶液作为成膜物质，有效避免了刺激性气味和VOC的摄入，以便保证净味乳胶漆极低的VOC含量。

1.2助剂的选择

1.2.1润湿分散剂选择

在我们乳胶漆生产过程中，润湿颜料分散是一个很主要的环节，它直接关系到乳胶漆的储存，施工，外观以及漆膜的性能等，所以合理地选择润湿分散剂就是一个很重要的生产环节。

乳胶漆为了获得较好的遮盖力往往需要加入大量的颜料和填料。在水性体系中需要加入润湿剂和分散剂才可以使颜填料在体积位阻和静电斥力下分散成稳定的悬浮体。但润湿分散剂的种类多样，成分复杂，容易含有较高的VOC，本课题经过精心筛选，最终选用无机分散剂搭配有效成份高，VOC含量极低的润湿剂作为体系的润湿分散剂，以确保净味乳胶漆极低的VOC。

1.2.2 pH调节剂选择

乳胶漆的pH对其稳定性、抗菌性、增稠难易度等都有影响。因此乳胶漆常控制为偏碱性，这对乳胶漆的生产及性能稳定非常重要。日常所用的氨水、有机胺类均含有强烈的刺激性气味和较高的VOC，因此并不适合本课题的配方设计。世界卫生组织（WHO，1989）对总挥发性有机化合物（TVOC）的定义为，熔点低于室温而沸点在50～260℃之间的挥发性有机化合物的总称。因此，我们最终选择比利时产的万特产品其沸点在300℃，可挥发VOC含量极低。

1.2.3消泡剂选择

乳胶漆生产过程中应用了较多的表面活性剂，有利于提高生产效率和产品性能，同时也会带来较多的泡沫最终影响产品的涂膜外观和性能。消泡剂是通过降低表面张力，抑制泡沫产生或消除已产生泡沫的添加剂，因此在生产过程中我们需要添加适量的消泡剂对乳胶漆进行消泡处理。根据原材料极低VOC含量的要求我们排除烷烃类、矿物油类选择水乳型消泡剂，达到了预期的效果。

1.2.4增稠剂选择

增稠剂是一种流变助剂，不但能调节乳胶漆的粘度还能是涂料具有优异的机械及物理化学稳定性。目前常用的有纤维素醚类、聚丙烯酸酯乳液类和缔合型增稠剂。因为后两者均含有未聚合的单体和溶剂，容易含有VOC，因此我们选择不含VOC的粉末状纤维素醚作为增稠剂，增稠效果良好，结果满意。

1.3颜填料选择

颜填料是乳胶漆的必要组成成份。本课题设计的净味乳胶漆产品依赖添加纳米二氧化钛、改性硅酸铝达到物理吸附同时光催化分解甲醛、甲苯等有机物的功效。最后为了平衡产品性价比我们添加常规的滑石粉、高岭土、二氧化硅等体制填料。这样使得该款极低VOC净味乳胶漆具有对环境中的甲醛，甲苯等有机会挥发物一定的净化作用。

2试验及数据

2.1净味乳胶漆制备

经过多组配比试验，包括成膜物、各种助剂、颜填料等的用量搭配，最终得到最佳配方组合，如下表1：

在常规反应釜中加入水及PVA在无机交联剂的条件下搅拌30分钟制得成膜物质，然后加入全部助剂搅拌5分钟加入全部颜填料研磨至细度达到要求加入增稠剂即可得到极低VOC净味乳胶漆。

2.2性能检测

根据GB/T9756-2009、GB/T18582-2008检测该净味乳胶漆主要性能指标如下表2：

表2 性能指标表

注：未检出所用仪器分辨精度为≥2

由上表可以看出极低VOC净味乳胶漆各性能指标均高于标准要求，满足市场需要。

该净味乳胶漆VOC检测指标如下图：

图 乳胶漆VOC检测指标

由图可看出，除检测出乳胶漆溶剂物和内标物外，没有检测出VOC指标，说明该净味乳胶漆VOC≈0。

2.3 气味测试

虽然标准中没有涉及此项指标，但在净味乳胶漆的实际应用中却是客户的重要评估指标，同时极低VOC净味乳胶漆对于气味要求比较严格，因此增加此项真人闻漆辩味测试，为了避免人为主观性误差，随机抽取各个年龄段、男女共10人进行此项测试，同时准备3组乳胶漆进行对比测试，分别是1号普通乳胶漆、2号市场上购买的净味乳胶漆、3号自制的极低VOC净味乳胶漆，测试结果如下表3 ：

表3气味检测表

由上表可以看出，极低VOC净味乳胶漆无刺激性气味，得到认可，给人感觉自然舒服，符合健康涂料发展趋势。

3结语

以尽量避免刺激性气味和VOC的摄入为前提，保证净味乳胶漆各项性能指标为原则，经过对制作净味乳胶漆的成膜物质，各种助剂以及颜填料进行精选，最终经过大量实验，测试出每种原材料的合适添加量。经过小试、中试后制成的净味乳胶漆经过检测各方面指标均达到涉及要求。相对于市场上常见的净味乳胶漆能实际达到VOC≈0的水平，对未来净味乳胶漆的技术发展起到引航作用，同时满足健康涂料的发展趋势。

参考文献

[1] 梁宝生，田仁生.总挥发性有机物（TVOC）室内空气质量评价标准的制定[J].环境评价，2003，25（5）：1-3.

[2] 杨旭.小型环境测试舱的研制和建筑装饰材料卫生学评价方法的研究[D].武汉：华中科技大学，2001.

[3] 赵建国，杨利娴，陈晓珊，等.美国涂料行业VOC污染控制政策与技术研究[J].涂料工业，2012，42（2）：44-48.

[4] 薛希妹.涂料中挥发性有机化合物的检测方法研究[D].山东：中国海洋大学，2011.

[5] 王茜.室内空气污染现状、危害及其防治措施[J].资源节约与环保，2013（12）：56-57.

[6] 张郸.室内空气污染特征与防治[J].环境与生活，2014（6）：173-175.