低VOC净味内墙乳胶漆探析

摘要：现阶段随着国内内墙乳胶膝的大量生产，其种类各式各样，但大部分种类在干燥及成膜期间均会挥发出众多的有害物质，这进一步危害了人们的身体健康。随着社会经济的快速发展以及人们生活水准的不断提升，人们的环保与保健意识逐渐增强，其要求内墙乳胶漆必须具备更高的使用性能。下文经过对内墙乳胶膝的助用剂、乳液及颜填料等方面的分析后，发现pH调节剂、助溶剂、消泡剂等不仅是乳胶膝的气味来源，也是涂料VOC的重要来源之一。因此，在研制低VOC净味的内墙乳胶漆过程中需要考虑上述成分的影响，只有这样，才能研制出综合性能良好的内墙乳胶膝。

关键词：VOC 净味内墙 乳胶膝 探析

1、绪论

近些年来，随着社会经济的快速发展，以及人们生活水平的不断提高，促使大众的健康与环保意识得到逐渐增强，其对自身居住环境的舒适程度和安全性提出更高要求，力求创造一个空气清新、无病菌伤害、无重气味伤身、无蚊蝇干扰且助于保健的室内居住环境[1]。而低VOC净味的内墙乳胶膝正好能满足人们这一美好的愿望。虽然国内当前的内墙乳胶膝种类多种多样，但大部分种类在干燥成膜期间将散发出大量的有害物质，危害广大群众的身体健康。因此，要求国内生产的各种内墙乳胶膝必须具备更高的性能，包括环保、装饰及功能等方面。以下对环保、装饰及功能等结合为一体的内墙强乳胶膝研究进行重点探讨。

2、低VOC净味乳胶漆的基本概念和气味来源

所谓低VOC净味的乳胶漆，是指所有乳胶膝中有机化合物的挥发含量不超过标准规定值的种类。低VOC作为一种环保涂料的关键标志，在设计乳胶膝的配方期间，选取低VOC净味含量与低成膜温度的合成树脂乳液、二醇类的防冻剂等，是预防和减少VOC产生的主要手段。VOC即挥发性的有机化合物，则VOC含量指的是1000ml涂料中具有挥发性的有机化合物的含量[2]。可用下面公式计算其含量：VOC含量=（n%-H2O%）×Dc×1000 其中，公式中的n%表示涂料中挥发性物质的含量；Dc表示涂料中水重量的百分含量，即水性涂料的密度，单位g/ml；H2O%表示涂料中的含水量。VOC将对人们的免疫功能与中枢神经体系造成影响，进而引发疲劳、头痛及精力涣散等症状。而乳胶漆中乳液、pH调节剂、防霉剂、助溶剂、消泡剂等则是VOC的主要来源，其中乳液是净味的主要因素，但乳胶漆中pH调节剂、助溶剂以及消泡剂等也会引发难闻的气味。

3、乳胶膝的原材料选取

3.1 pH调节剂的选择

内墙乳胶漆的pH值在抗菌性、稳定性以及消泡的难易度等方面均存有影响，通常情况下，将pH值控制于偏碱性，这有利于乳胶膝的安全生产与性能保障[3]。此外，pH调节剂实质是挥发性的物质，若不慎遗留在涂膜中，将影响其耐擦洗性或者耐水性等性能。一般较常用到的pH调节剂有AMP-95、氨水等，其中AMP-95作为一种具有多种功能的辅助剂，不仅能调整且稳定系统的pH值，而且还能有效提高内墙乳胶膝的光泽。但这种辅助剂的刺激性与挥发性气味，使其成为一种VOC的主要来源，从而使乳胶漆带有相应的气味。而氨水存有浓烈的刺激性气味，在危害人体健康的同时，还会对环境造成严重污染。另外，KOH与NaOH也能用来调整pH值，但其无法挥发出去，反而影响内墙乳胶膝的部分性能，因而不被人们较长使用。可见，pH调节剂依旧有待人们的研制开发。

3.2消泡剂的选取

大多数涂料的辅助剂均从属表面上的活性剂，可用来改变涂料表层的张力，促使涂料在生产及施工的过程中易于产生泡沫，间接影响了内墙乳胶膝的原有质量。当前消泡剂的种类繁多，通常分为两种，即硅酮类的消泡剂与石油烃类或者矿物油类的消泡剂。其中石油烃类或者矿物油类的消泡剂中含有脂肪族类与芳香族类两种物质，不仅危害人们的居住环境与身体健康，而且还对中光至高光的涂料产生巨大的消光影响。因此，针对上述两点因素，以及为有效满足低VOC的含量标准，在设计涂料的配方时，必须选取非矿物油类的消泡剂，并且要求在研磨以及配漆的过程中加入消泡剂。添加之后充分搅匀，待泡沫大体消失后再添入一定的增稠剂，以促进涂料的粘度升高，从而更为有效的消除泡沫。

3.3助溶剂与防霉剂的选择

首先，助溶剂的选择。生活中较常用到的助溶剂包括丙二醇与乙二醇两种，两者均能溶解或者软化乳胶微粒，共同作用成膜助剂后推进乳胶漆的成膜。由于该助溶剂的挥发速度缓慢于水，能优化作业时的搭接性，防止接痕发生[4]。此外该助溶剂的冰点较低，虽能有效提升内墙乳胶膝的凝固稳定性，但同时也是涂料中VOC的一种重要来源。对此，在选择助溶剂时，应经过多次的试验后确定种类和适当用量，尽可能地减少其用量，以实现用最少量起到最佳使用效果的目的，从而减少涂料中VOC的含量。其次，防霉剂的选择。由于纤维素、辅助剂、乳液或者颜填料等物质的使用，为微生物创造了一个良好的生存和繁殖条件，致使内墙乳胶膝中的微生物产生大量难闻气味，从而导致漆膜发生变色或者霉斑，甚至出现脱落、起泡等质量问题。为有效预防及减少内墙乳胶膝在贮存的过程中发生变质和成膜后霉斑的产生，需要添加一定的防霉剂与防腐剂，通常添加的用量控制在0.05%至0.10%之间。另外，防霉剂的种类多种多样，主要包括杂环的化合物、甲醛的释放剂、胺类的化合物以及各种防霉的杀菌剂等，在低VOC净味的乳胶漆中禁止选取富含甲醛防霉的杀菌剂，并且通过大量的实验证实后，筛选效果最佳、用量最少的防霉剂。

3.4乳液与增稠剂的选择

乳液作为内墙乳胶漆中缺一不可的成分，与乳胶膝的性能密切相关，包括涂膜的附着力、光泽、耐擦洗性及耐碱性等性能。对此，在涂料配方的设计中，应先考虑的是乳液VOC的含量、气味大小及游离甲醛的含量等因素。选取仅需少量或者无需助溶剂与成膜助剂便能自行成膜，且漆膜性能优良的乳液。另外，乳液中没有聚合的单体既是内墙乳胶膝中VOC的重要来源，也是产生难闻气味的关键因素。可通过核壳结构的乳液、乳液的混拼技术等加以减少VOC含量。至于增稠剂则是流变助剂的一种，其在调整乳胶漆黏度的同时，也能促使涂料具备良好的化学与物理稳定性。当前较常用到的增稠剂包括缔合型的增稠剂、纤维素醚类及聚丙烯酸酯乳液类的增调剂等。其中缔合型的增稠剂对粘度的高剪切具有重大贡献，能使涂料作业后保持最佳的流平性。而纤维素醚类与NBS的增调剂则对低剪切的粘度作用最大，具有抵抗斥水及预防流挂的性能[5]。因此，内墙乳胶膝中同时配用上述两种增稠剂，能使涂料具备优良的贮存安全性及稳定性。但缔合型的增稠剂与NBS中没有聚合的部分溶剂与单体，将在成膜期间缓慢挥发，进而成为VOC的合成部分，必须选取无溶剂的增稠剂。

4、结束语

综上所述，目前研究内墙乳胶膝的目的，是开发出综合性能良好的低VOC净味的乳胶漆。但需考虑的因素有：（1）在符合性能要求的基础上，合理选取无气味或者低VOC的助剂；（2）选取净味、超低VOC、未使用成膜助剂及稳定性与凝固性好的乳液，尽量节省防冻剂的使用含量；（3）适当调配颜填料，在满足低成本的基础上，符合涂膜的性能要求。总之，选好原材料之后，还需经过大量的实验研究，以选取各种原材料的最优用量。此外经过小测试后，还需经过中测试，以检验涂料表层的各性能合格与否。

参考文献：

[1]孟繁霈.净味低VOC乳胶漆的市场需求以及研发动向[J].上海涂料，2008，46（10）：46-47

[2]刘成楼.低VOC杀虫抗菌内墙乳胶漆的研制[J].现代涂料与涂装，2009，12（08）：26-33

[3]薛小倩，刘洪亮，董立志.低VOC净味内墙乳胶漆的探讨[J].上海涂料，2010，48（02）：50

[4]胡飞燕.乳胶漆VOC含量的限制与测定方法[J].涂料技术与文摘.2010（04）：11-17

[5]陈金身，智红梅，黄敬民，常书明，苗富贵.超低VOC新型环保涂料的研制[J].河南化工，2008，25（05）：27-29