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更新時(shí)間:2011.11.05 瀏覽次數(shù): | ||||||
1綠色環(huán)保涂料的發(fā)展現(xiàn)狀 1.1隔熱涂料 為了達(dá)到良好的建筑物以及裝置設(shè)備的隔熱降溫的目的,同時(shí)降低能源消耗,減少二氧化碳排放量,近年來(lái),隔熱涂料的發(fā)展迅速。隔熱的原理主要有阻隔、反射和輻射型,在實(shí)際應(yīng)用中以反射和輻射型居多。 反射型隔熱涂料主要通過(guò)高反射率涂層來(lái)反射太陽(yáng)光達(dá)到隔熱的目的,其材料的選擇多種多樣,可以是樹脂、金屬或者金屬氧化物等。隔熱填充材料的 選擇對(duì)于隔熱效果相當(dāng)重要,一般要求對(duì)可見光和近紅外光的吸收越少越好,同時(shí)對(duì)涂料的施工厚度也有一定的要求,如采用水性硅丙樹脂、絹云母和空心微珠所制備的涂料,最佳厚度在500μm[2]。輻射性隔熱涂料的作用機(jī)理是以熱發(fā)射的形式將吸收的熱量輻射出去,達(dá)到隔熱的效果。輻射性隔熱涂料的顯著特點(diǎn)是可以在涂層的內(nèi)外層以相同的速率降溫。所以,輻射型涂料的研究有著積極的意義。當(dāng)前,輻射型材料的選擇主要集中于紅外輻射率高的系列金屬氧化物,例如Fe2O3、MnO2[3]。 1.2抗菌涂料 綠色環(huán)保功能涂料中,抗菌涂料越來(lái)越引起人們的關(guān)注。目前,抗菌涂料的制備主要通過(guò)在涂料中添加抗菌劑實(shí)現(xiàn)。抗菌劑可以選擇天然抗菌劑、有機(jī)抗菌劑和無(wú)機(jī)抗菌劑。天然抗菌劑安全、無(wú)毒、方便,但穩(wěn)定性差、壽命短、使用范圍狹窄,使得其在使用中有很大的限制。有機(jī)抗菌劑的使用效果好,合成制備較簡(jiǎn)單、品種多、范圍廣,但容易產(chǎn)生抗藥性并且容易導(dǎo)致對(duì)人體產(chǎn)生毒副作用,因而它的使用具有局限性。無(wú)機(jī)抗菌劑在各方面的性能都優(yōu)于前二者,因此在工業(yè)生產(chǎn)中得到了大量使用。實(shí)驗(yàn)證明,無(wú)機(jī)抗菌劑中的金屬離子從抗菌劑中溶出,可以使得生物體中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性,從而簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)了抗菌的效果,例如現(xiàn)在常用添加的Ag+、Zn+、Cu+等。也有無(wú)機(jī)抗菌劑的主要成分是金屬氧化物,通過(guò)氧化物在光照下,尤其是紫外光的照射下所產(chǎn)生的活性物質(zhì),與微生物體之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生滅菌效果,現(xiàn)在常用的添加劑是TiO2和ZnO。 1.3負(fù)離子功能涂料 隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的不斷提高,對(duì)家裝涂料的健康要求也在不斷上升。涂料中的各種有害的物質(zhì),如醛、苯、氨以及重金屬嚴(yán)重污染室內(nèi)環(huán)境,影響人們的身體健康。負(fù)離子功能涂料主要通過(guò)電磁場(chǎng)機(jī)理,在涂料中添加了一些電、磁性物質(zhì)顆粒,如Fe3O4、電氣石等,在使用過(guò)程中持續(xù)產(chǎn)生電磁場(chǎng),促使空氣中的水分子產(chǎn)生負(fù)離子,達(dá)到凈化室內(nèi)空氣的良好效果,只要涂料沒有脫落,效果就持續(xù)存在,持續(xù)性和有效性優(yōu)于普通的抗菌涂料,例如北京方浩賽陽(yáng)科技有限公司生產(chǎn)的以電氣石晶體為主要功能材料成分的醫(yī)用負(fù)離子涂料[4]。 1.4防火安全涂料 防火涂料作為一種功能型材料,對(duì)于防火阻燃有著重要的作用。防火涂料的研究近年來(lái)迅速發(fā)展。防火涂料一般可分為膨脹型和非膨脹型兩種阻燃耐火 體系。目前,國(guó)內(nèi)應(yīng)用的比較多的是聚磷酸銨(app)/三聚氰胺(MEL)/季戊四醇(PE)阻燃耐火體系,該體系在火場(chǎng)中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成阻燃碳層的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有毒氣體,造成二次污染并對(duì)人體產(chǎn)生危害,在火場(chǎng)中容易導(dǎo)致人員傷亡。因此,對(duì)于防火涂料的環(huán)保要求主要來(lái)源于對(duì)阻燃耐火體系具體物質(zhì)的選擇。國(guó)外已經(jīng)開發(fā)出新型無(wú)毒并符合國(guó)際生態(tài)安全標(biāo)準(zhǔn)的涂料配方,并已投入實(shí)際應(yīng)用[5]。 1.5防污海洋環(huán)保涂料 對(duì)于海上船舶而言,海洋是一個(gè)極為復(fù)雜的環(huán)境,大約有兩千多種污損海洋生物。這些污損生物的附著會(huì)使得船底腐蝕污損、摩擦力增大導(dǎo)致浪費(fèi)能源。據(jù)統(tǒng)計(jì),海洋生物污損給全球每年約造成300億美元的經(jīng)濟(jì)損失。廣泛使用的傳統(tǒng)防污劑效果雖好,但由于含有銅、汞、鋅、錫等重污染物,造成嚴(yán)重的環(huán)境破壞。國(guó)際海事組織(IMO)明確規(guī)定,從2008年1月1日起,所有運(yùn)營(yíng)艦船將不得使用此類涂料[6]。因此,既要防止船舶污損,又要防止污染環(huán)境,防污環(huán)保海洋涂料成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。當(dāng)前,已經(jīng)商品化的低毒防污涂料主要是無(wú)錫自拋光涂料(TF-SPC),這種涂料在海水中可以自行拋光,保持船體表面的光滑性和防污性。立邦漆、日本關(guān)西涂料、佐敦涂料等均有商品在市場(chǎng)銷售。 2發(fā)展前景展望 2.1特定功能不斷細(xì)分 當(dāng)前功能涂料是以完成一個(gè)功能為主的涂料。隨著對(duì)涂料的作用機(jī)理、流變特性及配方工藝研究的不斷深入。功能涂料的分類將不斷細(xì)化,功能的實(shí)現(xiàn)更加具有針對(duì)性和目的性。如在醫(yī)院中不同區(qū)域有針對(duì)性使用的各種抗菌涂料。 2.2使用簡(jiǎn)單,技術(shù)要求降低,效果持久 從經(jīng)濟(jì)的角度考慮,更多的施工方便、效果持久的功能涂料將被開發(fā)出來(lái)。而施工復(fù)雜、功能效果持續(xù)時(shí)間短的功能涂料將逐漸淡出市場(chǎng)。如建筑物外墻涂料、海洋船舶的防污防腐涂料等。 2.3環(huán)保要求更高 綠色、健康、對(duì)人無(wú)害是涂料環(huán)保的最終要求。人們對(duì)環(huán)境和自身健康的重視程度不斷加強(qiáng),對(duì)環(huán)保涂料的要求將不斷提高。 對(duì)容易造成污染,尤其是容易造成二次污染的涂料,如防火涂料等,不僅在工藝體系上進(jìn)行不斷改進(jìn),并且改進(jìn)配方,以達(dá)到真正的綠色環(huán)保效果。 3結(jié)語(yǔ) 涂料有著悠久的發(fā)展歷史。隨著人類社會(huì)的進(jìn)步,對(duì)涂料的要求將越來(lái)越高。盡管當(dāng)前已經(jīng)開發(fā)出各種涂料,但還難以完全符合人們對(duì)綠色化、功能化、個(gè)性化的要求,仍然有許多問(wèn)題等待解決。隨著人們認(rèn)識(shí)的不斷提高,科學(xué)技術(shù)手段的不斷完善,綠色功能涂料將得到更大的發(fā)展。 |
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