【中國涂料采購網】隨著政策越來越嚴格，消費者對涂料產品的環(huán)保力度也越來越嚴格，這給涂料企業(yè)提出了更高的要求。在之前的涂料產品，VOC的含量相對較高，對人們的身體健康造成了很大的影響。在國內環(huán)保政策的高壓之下，國內涂料企業(yè)也在積極轉變，很多涂料企業(yè)都說自己的產品絕對綠色，那么作為消費者的我們，應如何測定涂料產品中的VOC含量是否超標呢?
建立涂膜釋放到空氣中VOC含量的測定方法——環(huán)境艙/氣相色譜法涂料在生產和施工過程中會向空氣中釋放VOC，并對環(huán)境以及生產和施工人員的健康造成危害。涂料成膜時，在其干燥過程中及干燥后的一段時間內均會向空氣中釋放VOC，從而對環(huán)境和消費者的健康繼續(xù)造成危害。目前，國內外涂料行業(yè)基本均采用測定液體涂料產品中的VOC方法，而對涂料成膜后向空氣中排放VOC的測定方法及標準尚未建立。在這方面，我國環(huán)境監(jiān)測和建材行業(yè)制定了一系列關于空氣質量或空氣凈化的標準，如：GB/T 2761—2006、GB/T 11737—1989、JC/T 1074—2008、HJ 583—2010、HJ 584—2010等，但這些標準均是對整個室內環(huán)境中的VOC含量進行監(jiān)測，而沒有對作為室內建材產品之一的涂料產品在VOC方面的實際貢獻進行獨立的分析測試，導致普通消費者往往認為涂料是室內環(huán)境污染的罪魁禍首，這或許已讓涂料行業(yè)被誤解了多年。目前，世界上有極少數國家已經開始采用以VOC釋放量作為考查涂料環(huán)保性能的標準，其中最具代表性的是芬蘭“M1認證”，也是世界上最為嚴格、最為苛刻的產品認證標準。
對涂料消費者而言，其更關注的可能是涂料成膜后釋放到空氣中的VOC品種及含量，因此，開發(fā)建立涂膜釋放到空氣中VOC含量的測定方法——環(huán)境艙/氣相色譜法非常有必要。
建立涂料中“惰性VOC”含量的測定方法——氣相色譜法傳統(tǒng)的涂料在生產和施工過程中，需要加入溶劑或稀釋劑，使其成為涂料行業(yè)VOC的主要來源。而在環(huán)境友好型涂料(如光固化涂料、高固體分涂料、無溶劑涂料等)體系中，通常會加入反應性溶劑，俗稱“活性稀釋劑”，如用于無溶劑環(huán)氧涂料的縮水甘油酯類或縮水甘油醚類、酚類等;用于輻射固化涂料的多官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯類、乙烯基酯類、乙烯基醚類等;用于高固體分涂料的高羥值聚酯類或聚醚類、低相對分子質量聚烯烴類等。這些活性稀釋劑的絕大部分在涂料成膜過程中會參與反應，并未釋放到空氣中，也不會對環(huán)境造成污染，如果仍按常規(guī)VOC含量的測試方法進行測定顯然不科學、不符合技術的進步。鑒于此種現(xiàn)狀，建議給那些在涂料生產和施工過程中，用于降低體系黏度或改變產品某些性能，但不參與成膜反應的可揮發(fā)性有機化合物命名為“惰性VOC”，此類VOC會在涂料成膜過程中會釋放到空氣中。
2015年1月26日，國家財政部和國家稅務總局聯(lián)合發(fā)布了“關于對涂料征收消費稅的通知”，引起了涂料行業(yè)廣泛關注，也勢必使涂料行業(yè)對實際揮發(fā)到空氣中的VOC更為關注。雖然“惰性VOC”是一個新的概念，但活性稀釋劑在涂料行業(yè)已應用了近20年，對其含量的測試，目前國內外均沒有建立政府或行業(yè)認可的測試方法標準，僅僅停留在從事未知物分析的實驗室的自建方法而已。在GB 18581—2009《室內裝飾裝修材料溶劑型木器涂料中有害物質限量》中，特別規(guī)定了該標準不適用于輻射固化涂料和不飽和聚酯膩子，可見當時標準制定者已經意識到活性稀釋劑的問題，并認為采用傳統(tǒng)VOC測試方法是不合適的。由于雙鍵轉化率的因素，輻射固化涂膜中會有殘余活性稀釋劑，導致VOC含量測定結果可能會小于實際的VOC含量，但這部分殘余活性稀釋劑是可測定的，只要依據標準在“規(guī)定的條件下”進行測試，便不再會出現(xiàn)VOC含量偏差的問題。
如果采用沸點≤250℃即為VOC的定義，那么對“惰性VOC”含量的測試則相對比較簡單，但卻意義重大，因此有必要開發(fā)建立涂料中惰性VOC含量的測定方法——氣相色譜法。
建立涂料中半揮發(fā)性有機化合物含量的測定方法——氣質聯(lián)用法世界衛(wèi)生組織將VOC分為3類：易揮發(fā)的揮發(fā)性有機化合物(沸點<100℃)、揮發(fā)性有機化合物(沸點50～260℃)、半揮發(fā)性有機化合物(沸點240～400℃)。目前，我國和歐盟均沒有對VOC進行區(qū)間劃分，而是采用以250℃沸點區(qū)分VOC的方法，其原因較多如：該法符合大多數現(xiàn)有實驗室檢測能力、校準化合物品種以及便于實驗室間比對等，但國際標準化組織和美國對VOC的定義均不采用以沸點區(qū)分的方法。實際上沸點>250℃的揮發(fā)性有機化合物有很多，如：鄰苯二甲酸酯、多氯聯(lián)苯、二噁英、多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚等一些臭名昭著的毒理性很大的化合物，其對人類和環(huán)境的危害不可忽視，但這些化合物在我國不被定義為VOC。關于這類化合物的測定，世界各國的環(huán)境工作者已做了很多工作，相關標準也很多，但主要是對某些熱點的、特定的有機化合物方面的檢測工作。目前，我國的GB 24613—2009《玩具用涂料中有害物質限量》對玩具用涂料中6種鄰苯二甲酸酯進行了限量控制，GB 18581—2009、GB 24408—2009、GB 24409—2009、GB 24613—2009中規(guī)定沸點>250℃的有機化合物進行測定，但除此之外，其他絕大多數涂料產品標準均沒有涉及半揮發(fā)性有機化合物的概念，也沒有設立測試方法的國標單行本。這里需要說明的是：GB 18581—2009中對沸點>250℃的有機化合物含量進行測定，目的是扣除這部分含量后計算木器涂料中的VOC含量。該標準中對VOC的測定雖基于VOC的定義，但卻沒有考慮到環(huán)境污染的問題，這也是值得涂料行業(yè)重新考慮的問題。所以，VOC含量的測試方法必須有法可依，此外的“法”是指法律法規(guī)或雙方約定，而不是簡單的看數據比大小。
對環(huán)境監(jiān)測機構而言，涂料中半揮發(fā)性有機化合物的含量也是其關注的重點。目前，我國涂料行業(yè)針對半揮發(fā)性有機化合物的測試工作還很不完善，校準化合物品種的認定基本為空白，因此有必要開發(fā)建立涂料中半揮發(fā)性有機化合物含量的測定——氣質聯(lián)用法。
建立涂料中豁免化合物含量的測定方法——氣相色譜法美國及ISO組織對豁免化合物的定義：任何其他不參與大氣中光化學反應的有機化合物。該定義下所列出的豁免化合物種類很多，某些化合物雖在VOC定義中被豁免了，但并不一定符合其他一些法律法規(guī)的要求，如丙酮是易制毒品的溶劑，氟代烴是消耗臭氧層的化合物，《蒙特利爾議定書》(1989年生效)中就已明確氟代烴為禁用化合物。因此，我國在制定此類法規(guī)或標準時不能簡單照搬硬抄國外的豁免化合物清單。
目前，我國對豁免化合物尚沒有制定相關的法規(guī)或標準給予界定。為了在我國有效控制有機污染物的使用及有效區(qū)分豁免化合物，并與世界標準接軌，涂料行業(yè)應聯(lián)合環(huán)境保護部門，結合我國的實際情況，設計豁免化合物篩選方案，提出切實可行的豁免化合物清單，這樣有助于我國與國際接軌和提高國際間互信度。
在豁免化合物含量測試方面，除美國ASTM標準列出了很多美國認可的豁免化合物的檢測方法外，很少有其他國家或地區(qū)涉及此類檢測。由于豁免化合物一般為揮發(fā)性有機化合物，對其的檢測并不困難，采用常規(guī)的氣相色譜法即可進行，因此有必要開發(fā)建立涂料中豁免化合物含量的測定——氣相色譜法。
建立涂料中水分含量的測定方法——毛細柱氣相色譜法根據世界上現(xiàn)有的標準或行業(yè)規(guī)范，水性涂料中VOC的含量均以去除水分后樣品中VOC含量進行限值規(guī)定，這使得水分含量的測定成為整個VOC測定中很重要的中間測試步驟。目前，涂料中水分含量的測定方法有2種，即卡爾·費休法和氣相色譜法。國際上對涂料中水分含量的測定方法存在較多爭議，美國、日本等國家與地區(qū)對這2種測定方法均認可，歐盟地區(qū)及ISO組織只認可卡爾·費休法，其原因尚未可知，但至少可以說明傳統(tǒng)的氣相色譜法是值得再仔細認真研究的。我國早在10多年前就開始使用氣相色譜法測定涂料中水分含量，并建立了相應的方法標準，在產品標準中還規(guī)定了以氣相色譜法為仲裁方法，但該方法只以產品標準的附錄形式出現(xiàn)，而沒有設立測試方法的國標單行本。
基于我國大多數實驗室都配備有氣相色譜儀，以及涂料產品中可能存在干擾卡爾·費休法測定水分含量的醛酮組分，故在等同轉版國際標準ISO 11890—1和ISO 11890—2制定我國對應的國家標準(即：GB/T 23985—2009、GB/T 23986—2009)時，對水分含量的測定進行了補充，增加了氣相色譜法。我國和美國建立的氣相色譜法均采用填充柱進行水分的分離，該填充柱需要測試者手工制作，故人為因素會影響色譜柱的分離效果，這或許也是氣相色譜法未被歐盟地區(qū)和ISO組織接受的原因。隨著科技的發(fā)展，毛細管色譜柱在現(xiàn)代的色譜分析中已占有主導地位，成品化的生產和嚴格的質量控制使毛細管色譜柱的分離效果得以保證，同時，隨著氣相色譜儀的推廣更深入、應用更廣泛以及色譜工作者的不懈努力，相信不久的將來，氣相色譜法測定涂料中水分含量會在更大范圍內得到充分的認可。
為了適應現(xiàn)代化的分析儀器，有必要開發(fā)建立涂料中水分含量的測定——毛細柱氣相色譜法。
建立和完善一系列的VOC測試方法，將會全面提高我國涂料行業(yè)和質檢機構的檢測水平，其中有些方法可達到歐盟、美國、日本等發(fā)達國家或地區(qū)的先進水平，有些甚至超過發(fā)達國家或地區(qū)的技術水平。此外，積極參與國際標準中VOC測試標準的制修訂工作，對提高我國涂料工業(yè)的聲譽，提升我國的國際話語權，打破西方強國在國際標準制定方面的壟斷權具有重要的意義。