The green paints are upon us.
编译/曾林锋

环保是未来社会的重要课题。在标识制造行业中，要用到大量的涂料，这些涂料的环保性与我们的健康息息相关。在发达国家，有关涂料环保的规定很早就已经制定出来并且执行得相当好。反观国内，虽然人们的环保意识已经提高了不少，但是我们的相关法规并不是很健全，特别是执行力度很不够。本期我们看看来自美国的相关信息，希望能对国内涂料制造商和用户有所启迪。

——编者

在当今石油价格高企的时期，有三个“挽救”在每个人的心里都应该放在最高的位置，那就是时间、金钱和环境。涂料行业首当其冲会受到影响，在保证良好性能的同时，如何改良环保性又保持着相对合理的较低价格是值得关注的一件事。

国家清洁空气标准对产品的环保性有具体的要求，涂料工业和化工企业在经过最初的抵触之后，现在已经看到了“绿色”的好处了——包括经济效益和社会效益。主动的改进渗透到许多的行业。水性产品在降低挥发性有机化合物(VOC)的同时还要保持良好的性能。当各种技术综合到一起时，我们就能从中获益。

Steve Shaklee是Akzo Nobel Coatings Inc.的专用涂料产品经理，他在标识行业已经工作19年了，他很了解这家公司的聚亚桉酯产品Grip-Gard Plus，可以帮助标识公司降低它们的涂料使用量，从而限制了VOC的挥发。

Shaklee说：“我们的产品能够让那些运作得很好的标识店获得利润，他们可以使用更少的材料，并且可以减少劳动。这些都是高固体、低VOC涂料，它们不需要额外的溶剂就可以达到3.5磅/加仑的VOC标准。这种高效不但可以令标识店得到好处，同时，对环保也很有利。

Shaklee表示，这家公司正致力于推介车体应用的水性涂料。

Spraylat Corp./Sign Coatings的Mike Macre说，他的公司也致力于满足标识行业需要的产品，特别是对产品的环保性标准更是严格要求。Spraylat的Lacryl标识涂料，主要应用于塑料标识表面，相对于乙烯材料应用产品来说，可以减少劳动成本并且可以延长标识的使用寿命。同时，对于绘画标识来说，1Shot广告漆可以使画面光泽保持较长时间，其适用性和耐候性都很不错。公司的所有产品都是无铅的。

Matthews Paint是PPG Industries的分公司，它们致力于标识工业产品的研发。Matthews的市场服务专家Donna Schaefer说：“为了给我们的顾客带来UV和耐候产品，公司特别投入了研发并进行了实地测试，现在已经投放市场。Matthews的涂料是环保、安全并且无铅的。Matthews制造符合VOC的压克力聚氨酯光面和缎纹涂料，并且在不牺牲美观性和耐候性的情况下达到了美国环保署（EPA）的环保标准。

Matthews是十分注重产品环保性的，Schaefer表示：“我们会继续朝着环保的目标进行研发，我们要树立一个更加环保的形象，我们提供的都是环保产品”。我们努力工作，着眼于我们公司的方方面面，不仅仅要达到今天的标准，更要全面超越它，从而使下一代人能够从中受益。

化工行业走上了“绿色”之路，以帮助企业提供环保的产品和服务。环境保护局（EPA）绿色化工计划鼓励技术的革新，在设计、制造以及化工产品的使用中减少或避免使用有害物质。

绿色计划也会引发其他方面的压力。美国绿色规划署致力推进能源节约以及室内空气质量的改善，这对建筑涂料要求是很严格的。

高效和多功能设备也能为“绿色”计划带来效益。3M公司推介了他们的3M Paint Preparation System系统，可以用于各种各样的涂料。

绿色涂料的全面发展已经来到了我们身边。我们应该知道这些涂料是如何“工作”的，我们的目的是牢记“减少、再使用、循环使用”这些主题词，对于企业的运作来说，这将使我们节约时间、金钱并且可以拯救我们的星球。

涂料101

涂料是色素和分散于溶剂中的黏合剂的混合物（“胶水”形成一层薄膜，可以依附到表面）。当这个混合物应用于表面时，溶剂蒸发了，但黏合剂和色素则保留下来。

涂料的制造过程是从将色素和树脂、溶剂和添加剂混合成胶浆开始的。我们来检验一下原料和它们的功能吧。

色素产生相关的颜色，溶剂使涂料更容易使用，树脂或湿润剂可以帮助干燥，添加剂则充当填充物、黏合剂和抗菌剂的角色。

对于数以百计的自然和人工色素，二氧化钛因其本身的特性而被采用于其中，同时碳黑还可以加深颜色。其他色素，包括产生红色的氧化铁和硫化镉，产生黄色的金属盐类，产生蓝色和绿色的铁蓝和铬黄。

只要你不吃，就没有什么问题。

混合色素，包括粉状物，可以帮助控制光泽和增大容量。例如粘土、滑石和碳酸钙。这些都是“绿色”的。

黏合剂必须在环境温度下很容易形成平滑、持久、清洁的薄膜，但是，通常，要达到这个目的需要溶剂的帮助。

溶剂有助于涂料的干燥，必须将薄膜的形状溶化掉并使其形成一个便于使用的液态。溶剂的选择决定于蒸发速度、干燥特性和粘性，而不是适应性、浓度和耐候性。

通常的粘合剂包括那些天然或合成树脂比如丙烯酸、聚亚胺酯、聚酯、三聚氰胺、油类或乳胶。醇酸树脂对于油性或溶剂型涂料来说是主要的粘合剂，因为它们相对于天然油类如亚麻和桐油来说，干燥效果好，同时速度也更快。丙烯酸或多乙酸乙烯酯则是水性涂料的主要粘合剂。

当那些溶剂诸如二甲苯、甲醇乙基酮和甲苯等挥发时，它们会释放VOC。其实，五十年前，所有的涂料都是溶剂型的，但是，水性或丙烯酸在涂料应用中已经大量地取代了有机溶剂，这样才能达到EPA和国家/地区的VOC标准。

VOC从溶剂型涂料中散发出来，水性涂料也会通过蒸发向大气中散发一些有机物，不过相对溶剂型涂料来说，要弱得多了。虽然水性涂料的成分主要是水，但是，为了促进薄膜的形成，溶剂仍然作为一种必需的元素而保留着，不过是在最小的限度之下。

目前来说，标识行业并没有广泛采用水性涂料，因为它们对于硬性塑料、铝以及聚亚胺酯等材料的附着性并不好。Macre说：“多数标识公司使用溶剂型底漆，只要能够满足当地的VOC的限制就行。一般他们都会根据当地对VOC限制的实际情况，来选择涂料产品。”

聚氨酯和聚亚胺酯

聚氨酯和聚亚胺酯应用于涂料中是作为特殊类型的粘合剂。在一般的涂料中，帮助薄膜形成的元素和颜料在溶剂蒸发之时附着于标识表面。但是，聚氨酯涂料在其中一种高活性低分子量的化学物质异氰酸盐变成像塑料一样的表面时，薄膜便开始形成了。当有两个或更多异氰酸酯在一个分子上（二异氰酸盐或聚亚胺酯），它们可以跟其他分子形成一个长链聚合体，称为聚亚胺酯。

在单组分聚亚胺酯涂料中，异氰酸盐与空气水分发生作用——异氰酸盐已先聚合（或者已“起反应”），因此只有很少的异氰酸盐还保留着。双组分系统保留有危险的异氰酸盐基。一旦完全固化了，聚亚胺酯产品就不会释放异氰酸盐，除非是因为燃烧、焊接、切割等操作使其加热。

感染过多的异氰酸盐会导致哮喘和其他肺部毛病，也可能导致眼睛鼻子、喉咙和皮肤过敏和发炎。大约有20分之一的人在接触到异氰酸盐后会发病，也就是说，假如你接触到它的话，你也有哮喘病发作的可能。

化工公司已经研发出高性能的水性双组分聚亚胺酯涂料，可以消除大部分或者全部通常用于聚亚胺这样涂料中的有机溶剂。水性聚亚胺酯涂料减少50%到90%的VOC和危险的空气粒子。现在的化工公司要求使用水来作为承载媒介，但并不会有大的性能方面的降低。

为了将双组分水性聚亚胺酯涂料推向市场，新的水性和弱水性树脂已经研发出来。为了克服一些应用的困难，新的混合/喷雾设备也已经面市。

今天，双组分水性聚亚胺酯正应用于工业线，像那些各种各样的车身涂料、金属集装箱和棚架、运动器械、金属和玻璃纤维杆、农用设备和纸制品等对固化速度有要求的产品，使用双组分聚亚胺酯涂料已经很普遍了。

树脂技术已经提升了水性涂料的粘附性、色泽稳定性、耐候性和适应性，同时也提升了应用特征。另外，也不要忘记了其易清洁性。

低VOC或零VOC涂料

虽然它们含有极少VOC或不含VOC，但却包含有丙酮、氨、硅和甲醛前体。高质量的乳胶涂料每加仑包含1~7%的接合溶剂，但是低气味（低VOC的另一个名字，强调其明显优势）乳胶涂料的接合溶剂含量少于1%（这些涂料有软性的自我接合的粘合剂，不需要很多溶剂）。

但是，一些低VOC涂料并没有达到传统的凝结/溶化标准。在寒冷气候中，涂料的保护就需要投入更多的注意力，不过，这个领域的技术在不断地进步。

“天然”涂料最初是由那些生产涂料替代品的公司生产的，包括那些植物油（像柑橘类植物）、植物染料、天然矿石（比如说粘土）、乳蛋白和/或蜂蜡这类成分。这些产品通常要比较长的干燥时间并且仍然会产生少量VOC。

循环使用的涂料对于“绿色”工程来说也是一个选择。涂料可以通过重新混合和再生而得到循环利用。再生中心将剩余的涂料进行筛选，再加上很少的新原料重新混合。重新加工的涂料使用相同的步骤，加上新的原料，可以使其的颜色变得更加丰富。

重新加工的涂料可以用于外部上色，而低质量的重新混合的涂料可以用于内部。再循环的原料也可以用于涂料。比如，玻璃可以循环用于涂料中，一些循环的涂料最多可以包含30%的玻璃。

（待续）

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