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汽车修补涂料VOC净化管理政策及技能浅谈

2017-07-05

        随着经济开展和人们生存程度的进步,汽车已成为一样平常出行必不行少的交通东西。到2014年环球汽车保有量已达12亿辆,而中国也超1.4亿辆。随同着行驶车辆的添加,喷漆维修的需求也日益增长,而涂料化工属于高净化行业,在运用进程中,VOC(挥发性无机化合物)的净化题目已惹起环球的注重,天下兴旺国度早已对汽车修补涂料这一特别行业的产物VOC含量从执法上做了严厉规则。我国在该行业情况维护任务于近两年也已启动,VOC净化的管理是业内不得不赐与高度存眷的话题。
1   VOC的界说及危害
VOC是挥发性无机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写。国际上对VOC的界说尚未一致,次要国度和地域的界说有以下几种。
   (1)天下卫生构造的界说:VOC是指沸点范畴在50 ℃~260 ℃,室温下饱和蒸汽压力超越133.32 Pa,在常温下以蒸汽方式存在于氛围中的一类无机物。按挥发性无机化合归天学构造可进一步分为8类:烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他化合物。
   (2)美国联邦环保署(EPA)的界说:挥发性无机化合物是除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外,任何参与大气光化学反响的碳化合物。
   (3)欧盟列国及企业的界说:广泛认同VOC是指那些沸点即是或低于250 ℃的化学物质。
   (4)中国的界说:《汽车涂猜中无害物质限量》(GB 24409-2009)和《汽车用水性涂料》(HG/T 4570-2013)规则在101.3 kPa规范大气压下,任何初沸点低于或即是250 ℃的无机化合物。
    这些界说有类似之处,也有差别之处。由于上世纪40年月美国在洛杉矶蒙受过严峻的光化学烟雾净化,因而美国对VOC界说偏重在能否参与大气光化学反响,以为不参与大气光化学反响的无机化合物是宽免溶剂,如丙酮、四氯乙烷等。反观天下卫生构造、欧盟和中国,这些构造和地域对沸点做出限定,不论其能否参与大气光化学反响。
    众所周知,VOC是惹起PM2.5的次要要素之一。别的,罕见VOC品种有甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯等,此中一局部化合物已被疑心或确定为致癌物质,会招致流产、胎儿畸形及生长发育缓慢等,另有一局部具有光化学反响活性的VOC,它们在大气中与氧化氮反响终极会构成臭氧和光化学烟雾,危害人类安康和地域情况。
2   各地域对汽车修补涂料VOC的管控
在VOC管理方面,泰西早已对汽车修补涂料这一特别使用产物的VOC含量作了严厉的执法规则,现在在该地域已构成零碎化办理。中国的起步较晚,但比年来环保人士已看法到VOC净化防治刻不容缓,局部兴旺地域已将太阳城文娱办理网,太阳城办理的VOC管理归入环保的“十二五”方案。
2.1 美国VOC净化控制政策
    1999年1月11日美国联邦当局开端施行汽车修补涂料VOC排放规范[1],要求在美国境内维修的汽车(包罗乘用车、货车、卡车和其他交通东西)用涂料都要依照该规范(表1)实行。
表1 美国联邦法则汽车修补涂料VOC限值
涂料种别 VOC含量限定,g/L
预处置蚀洗底漆 780
底漆、中涂底漆 580
封锁底漆 550
单、双涂层面漆 600
多涂层面漆 630
多色面漆 680
特种涂料 840
     除联邦法则对汽车修补涂料的VOC限值外,各州依据本身状况另设多个中央法例管理VOC净化,此中最为知名的便是南加州1151号法例[2]。南加州地域在联邦法则的根底上对涂料VOC限值进一步严厉化,鉴于过来光化学烟雾事情的经验使得辖区当局对VOC管理政策高度存眷,在南加州地域贩卖、运用的汽车修补涂料必需契合1151号法例限值(表2)。
表2南加州1151号法例汽车修补涂料VOC限值
涂料种别 VOC含量限定,g/L
附着力促进剂 540
清漆 250
单色面漆 420
多色面漆 680
前处置涂料 660
底漆 250
封锁底漆 250
单涂层面漆 340
暂时维护涂层 60
卡车底盘内衬涂料 310
底盘涂料 430
      瑕疵修复涂料 540
      涂料 250
    值得留意的是,美国联邦法则及各州法例对VOC的限值都基于扣除宽免溶剂的根底上。到现在为止,美国承认的宽免溶剂共有丙酮、对氯三氟苯、磷酸二甲酯、丁叔基酯4种。
    美国对汽车修补涂料VOC管理道路接纳联邦当局订定根本VOC限值,各州依据当地实践状况细化要求。如许操纵的益处是各地域对症下药,有针对性地管理VOC净化,但与此同时对汽车修补涂料制造商和供给商来说,面临差别法例需提供差别产物以投合法例,对研发才能、产物品种及贩卖渠道管控提出了极高的要求。
2.2 欧盟VOC净化控制政策
    欧洲委员会于2004年修定了《涂料、清漆和汽车修补涂料的VOC限值指令》[3],该指令的实用范畴包罗使用范畴,对VOC限值排放分两阶段施行,但对汽车修补涂料的限值在第一阶段就已定型,即2007年失效后VOC含量限值将一直为一个规范,不再另设第二阶段的限值。欧盟汽车修补涂料VOC含量限值见表3所列。
表3 欧盟汽车修补涂料VOC含量限值
产物种别 VOC含量限,g/L
预处置和干净剂 预处置剂
预干净剂
850
200
原子灰 一切范例 250
底漆 外表/添补和平凡(金属)底漆
蚀洗底漆
540
780
面漆 一切范例 420
特别结果涂料 一切范例 840
    欧洲委员会在2011年对该指令的施行状况停止调研,研讨陈诉表现委员会曾评价过低落汽车修补涂料VOC含量限值的能够性,其结论是没有须要进一步伐整该限值,其缘由有3点:一是低落限值要求将添加执法、用户的担负和本钱;二是调解后也不会对情况净化带来明显影响;三是存在短少合规产物的窘状。
2.3 中国VOC净化控制政策
中国第一部关于汽车涂料VOC含量限值的国标是《汽车涂猜中无害物质限量》(GB 24409-2009),该规范实用于乘用车、商用车、挂车、汽车列车用原厂涂料、修补涂料和零部件涂料,但规范仅只对溶剂型涂料的VOC含量做出了限值规则,而对水性漆的VOC含量没有要求。我国对VOC管理的起步虽晚,但开展势头迅猛。国度层面已出台征收涂料消耗税的政策,该政策以VOC含量420 g/L为界,凌驾限值的涂料产物一致征收4%的消耗税。国度征收涂料消耗税的初志因此经济杠杆限定溶剂型涂料的消费,促进节能减排。别的,局部中央环保局也动手订定汽车修补涂料的VOC含量限值规范,借助立法迫使维修企业运用水性漆及低VOC的环保型涂料。
3   VOC检测难点
虽然以后美国、欧盟和中国关于水性涂猜中VOC测定方法都已有详细规范,但在实践检测中仍存在很多亟待处理的题目和令人容易曲解污蔑的疑点。
    误  解1:原厂涂料和修补涂料的产物一样,以是VOC的规范应该是一回事!
    解  答:在实践喷涂中,两者的施工情况、产物技能完全不相反,譬如原厂的喷涂线是低温烘烤和水性色漆,两者搭配即包管枯燥速率,也使得VOC排放与传统溶剂型油漆相比有分明的降落,而汽车修补涂料的特点是高温烘烤,要求枯燥速率快。两者的喷涂工艺、施工情况等都纷歧样,其产物有着实质差异,故VOC的规范不行等量齐观!
    误  解2:VOC含量小于420 g/L的便是环保型涂料?
解  答:关于VOC的界说各方意见纷歧致,招致测定办法各别。以欧盟为代表的水性涂料扣水法和以美国加州地域Rule1151为代表的扣水扣宽免溶剂法。在契合美国加州法例Rule1151状况下,涂料供给厂商实际上可以经过以宽免溶剂替换平凡溶剂的办法完成溶剂型产物达标,在这种状况下,约占76%的宽免溶剂将不被计入产物VOC含量(见图1左侧柱状条);但如需求契合欧盟指令2004/42/EC,则色漆必需改用水性漆,较传统溶剂型色漆,约71%的溶剂被水所替换,大大低落了总体VOC含量(见图1右侧柱状条)。由于美国加州法例Rule1151和欧盟指令2004/42/EC接纳的测试办法差别,前者为扣水扣宽免溶剂法,后者为扣水法,故固然同为420 g/L,欧盟指令下扫除宽免溶剂而且扣水的测定方法是最严厉VOC含量限值。以是,不是小于420 g/L的便是环保型涂料,要依据VOC的测试规范才干界说环保型涂料的规范。
 
图1 美国与欧盟法例下色漆VOC含量比照图
    误  解3:VOC含量越小越好!
    解  答:这句话实在要分2个方面来看,假如针对差别产物,但其测试和盘算办法是一样的,那VOC数值越小即代表该产物越环保。但是假如针对差别产物,接纳差别的办法,这句话就表达错误了!例,晚期法例对水性涂料的盘算方法多接纳含水法,该盘算方法下得出的水性色漆VOC含量在150 g/L左右(同等扣水法420 g/L)。但理论中发明有些涂料消费商为满意法例要求,将涂料加水浓缩后出售,如许一来,VOC含量低落了,但消耗者却不得不运用更多涂料完成等量任务,实践VOC排放量并没有因而增加,这种景象违犯了限定法例的初志,以是之后对水性漆的VOC盘算都接纳扣水法替换了含水法,这种变革带来的益处是无论消费商怎样加水,VOC含量也不会随之改动,是现在使用最普遍的盘算办法。
4    汽车修补涂料开展趋向
     泰西地域因VOC法例的订定极大地促进了涂料制造商改良工艺、创新配方、晋级产物配套,推出水性底色漆、高固份清漆及底漆等环保型涂料产物以低落VOC含量、契合法例要求,为生态的可继续性开展做出奉献。水性涂料面对的次要困难是在本钱为市场承受的条件下怎样进步产物的功能,使之到达与溶剂型涂料相反或靠近的程度。随着我国水性涂料技能的不时开展和涂料配方的精益求精,水性涂料产物中VOC含量将越来越低,新的、更迷信的分解水性涂料技能将不时呈现,水性涂料的功能也将不时进步,随着政策搀扶和技能成熟,水性涂料的市场需求会有明显进步。
 
 
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