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摘要

 

內墻涂料中的VOC和SVOC對室內和環(huán)境空氣質量都有負面影響，通過產品標準限值管控已成為趨勢。但國內尚無定量的內墻涂料SVOC含量限值要求，基于實測的VOC、SVOC含量的協(xié)同研究存在空缺。本研究抽選了52個來自不同渠道、廠商、等級的具有代表性的內墻涂料樣本，對其VOC和SVOC含量進行了測試分析。結果顯示，69%內墻涂料同時檢出VOC和SVOC，且VOC含量低于SVOC 含量。VOC 含量、SVOC 含量分別在0~10 g/L、40~50 g/L 區(qū)間段出現頻次最高。一等品中SVOC指標偏高，檢出率、含量均大于合格品，添加高沸點助劑情況最為明顯。內墻涂料應協(xié)同限制VOC和SVOC含量，建議在后續(xù)工作中首先明確涂料產品中SVOC及其含量指標定義，將SVOC含量限值納入內墻涂料產品質量管控指標，并同步開展涂料中活性物質及其對環(huán)境空氣質量影響的研究。

 

關鍵詞

 

內墻涂料；揮發(fā)性有機化合物（VOC）；半揮發(fā)性有機化合物（SVOC）；含量限值

 

內墻涂料是最早被關注的一批生活源含揮發(fā)性有機化合物（VOC）的物料。作為建筑工程和住宅裝修翻新最為廣泛使用的建材，其對室內空氣質量和人體健康的影響一直廣受關注，同時其對環(huán)境質量的負面影響的研究與討論也比較多。發(fā)達國家和地區(qū)早已通過含量限值標準的實施來限制內墻涂料中VOC含量，歐盟、美國等已從法規(guī)標準方面制定了強制性要求。我國先后出臺并不斷修訂的多部建筑涂料產品標準中也對VOC 含量提出了限值要求，如GB/T 38597—2020《低揮發(fā)性有機化合物含量涂料產品技術要求》、GB/T 35602—2017《綠色產品評價涂料》。

 

近期，半揮發(fā)性有機化合物（SVOC）作為一類新型室內空氣污染物也受到了越來越多的關注。我國內墻涂料以合成樹脂乳膠涂料為主，從配方看，成膜助劑是VOC和SVOC的主要來源。隨著我國建筑內墻涂料VOC 含量限值的不斷收嚴和檢測技術的不斷提升，添加沸點較高的SVOC 替代VOC 從而減少涂料中VOC 含量的情況不減反增。歐盟和世界衛(wèi)生組織已將SVOC含量作為室內空氣污染物納入了管控指標；我國僅有GB/T 35602—2017率先進行了嘗試，規(guī)定水性建筑涂料應對其SVOC 含量提供相關證明材料，邁出了涂料中SVOC 管理的第一步。

 

目前已有大量針對建筑涂料VOC含量、組分及對環(huán)境、室內空氣質量的研究，但基于實測的VOC、SVOC含量的協(xié)同研究存在空缺。本研究旨在通過對不同來源、等級的內墻涂料中VOC、SVOC含量進行抽查、檢測，討論內墻涂料VOC 含量限值對SVOC含量的影響，論證成膜助劑向高沸點發(fā)展的假設，提出進一步的VOC和SVOC標準指標建議。

 

1、 實驗部分

 

1.1 實驗對象

 

為盡可能全面反映我國建筑內墻涂料的VOC、SVOC含量，本研究采用抽樣調查的方法，在不告知實驗目的的前提下，從市場上自行采購了52 種建筑內墻涂料樣品，其中合格品14 件，一等品18 件，優(yōu)等品20件。具體的抽樣原則為：（1）從電商平臺、家居用品超市、供應商直銷店、建材市場4類不同銷售渠道進行采購；（2）選取市場占有率較高的廠商，全面覆蓋外企、國企、民企等不同廠商類別；（3）對市場占有率較高的廠商選取多個不同等級的產品。

 

1.2 檢測指標與分析方法

 

本研究中VOC 含量和SVOC 含量定義與GB/T 35602—2017中保持一致。研究抽選的52件樣品全部為即用狀態(tài)，VOC和SVOC含量按ISO 11890-2：2020《色漆和清漆 揮發(fā)性有機化合物（VOC）和/或半揮發(fā)性有機化合物（SVOC）含量的測定 第2部分：氣相色譜法》規(guī)定的方法采用GC-MS（氣質聯(lián)用儀，8890-5977B，安捷倫科技貿易（上海）有限公司）進行定量分析，依據11.4的方法3計算（扣水）。色譜條件：進樣口溫度為200 ℃；分流比為20∶1；柱流量為1 mL/min；柱溫為50 ℃保持5 min，以30 ℃/min 的升溫速率（下同）升至 160 ℃保持5 min，再升至180 ℃保持15 min，最后升至245 ℃保持5 min；FID 檢測器溫度為260 ℃。萃取溶劑為丙酮。定量方法采用特征相對響應因子（CSRF）和替代校準物法合并使用。本研究中VOC、SVOC檢出限均為2 g/L，由檢測實驗室的儀器設備及檢測條件決定。

 

2、 結果與討論

 

2.1 VOC 和SVOC 檢出率

 

內墻涂料中VOC與SVOC檢出率如表1所示。

 

表1　內墻涂料中VOC 與SVOC 檢出率

Table 1　VOC and SVOC detection ratio of interior wall coatings

 

由表1可知，本次抽檢的52個內墻涂料中，SVOC檢出率略高于VOC檢出率。其中，同時檢出VOC和SVOC的樣品為36個，占69%，說明市面上大部分內墻涂料采用了同時含VOC和SVOC成膜助劑的配方。VOC檢出率從高至低均為合格品、一等品、優(yōu)等品，與產品等級的優(yōu)劣保持一致；優(yōu)等品的SVOC檢出率與合格品和一等品相比明顯偏低。

 

2.2 VOC 和SVOC 含量

 

表2中52個內墻涂料樣品的VOC含量、SVOC含量均值分別為14.6 g/L、30.2 g/L，VOC含量的平均值、中間值以及最大值全部低于SVOC，SVOC含量的標準差略大于VOC。和檢出率一致，VOC含量按產品登記從高至低均為合格品、一等品、優(yōu)等品；SVOC含量按產品等級從高至低排序依次為一等品、合格品、優(yōu)等品，一等品的SVOC含量明顯高于合格品。

 

表2　內墻涂料中VOC 與SVOC 含量

Table 2　VOC and SVOC contents of interior wall coatings

VOC 含量在0~10 g/L、10~20 g/L、20~30 g/L、30~40 g/L區(qū)間內分別占48.1%、11.5%、26.9%、13.5%。經過與標準中VOC含量限值指標比較，發(fā)現全部樣品均符合GB 18582—2020、GB/T 38597—2020 中VOC 含量限值，48.1% 的樣品符合GB/T 35602—2017中VOC含量限值。該結果與國家市場監(jiān)管總局發(fā)布的《2022年裝飾裝修材料產品質量國家監(jiān)督抽查情況通報》一致，即內墻涂料VOC含量合格率為100%。SVOC 含量在0~10 g/L、10~20 g/L、20~30 g/L、30~40 g/L、40~50 g/L、50~60 g/L區(qū)間內樣品數占比分別為21.1%、7.7%、15.4%、21.2%、23.1%、11.5%。綜上所述，內墻涂料中SVOC含量普遍高于VOC含量，VOC含量、SVOC含量分別在0~10 g/L、40~50 g/L區(qū)間段出現頻次最高。

 

不同等級內墻涂料中VOC和SVOC含量限值存在差異。按產品標準制定的原則，產品等級越高，有害物質含量應當越低；但研究發(fā)現，在合格品中VOC含量高于一等品的前提下，SVOC含量在一等品中相對合格品中偏高。這可以在一定程度上反映出，內墻涂料標準VOC含量限值不斷收嚴，對一等品影響最大，一等品中成膜助劑采用高沸點SVOC替代VOC的情況比合格品更為普遍。

 

2.3 明確內墻涂料中SVOC 及其含量指標定義

 

指標的設定取決于指標的應用領域，不同領域可結合其側重點采用不同的指標。從與人體健康直接相關的室內空氣質量角度，通常以沸點作為定義SVOC的主要條件；而環(huán)境空氣質量角度的半/中等揮發(fā)性有機物（S/IVOC）更關注物質導致的大氣污染物產生的情況，以飽和蒸氣濃度（C*）作為判定依據。在不同研究中C*的區(qū)間范圍不同（10-1~3.2×106 μg/m3）。其中，IVOC相當于C12~C22烷烴，與SVOC覆蓋的物質范圍相對接近，但由于檢測方法的不同，不能將SVOC與IVOC劃上等號。建議在涂料領域先采納表征室內空氣質量SVOC指標并明確其指標定義。

 

2.4 納入SVOC 含量限值作為內墻涂料產品質量管控指標

 

在產品質量標準中納入SVOC含量指標。在標準制定和實施的第1階段，可在強制性標準中納入SVOC含量限值；第2階段根據實施情況，在充分預留緩沖時間的前提下，對標歐盟指標要求，將推薦性含量限值收嚴。為避免一等品為環(huán)保達標等原因僅采用高沸點SVOC 替代VOC 且由于SVOC 成膜性差導致添加量大的情況，可考慮在不同等級產品賦予差異化的SVOC含量限值指標要求。

 

2.5 開展涂料中活性物質及其對環(huán)境空氣質量影響研究

 

涂料產品中常見的SVOC組分以酯類為主，和大氣污染前提物烷烴、芳烴及含氧化合物類別差異較大。因此，如按照C*分析涂料組分中IVOC含量和組分，并與SVOC含量檢測進行比對，將直觀反映出涂料中的活性物質并對空氣污染的影響提供更深入的數據支撐。

 

美國加州已開展了基于涂料組分的最大增量反應活性（MIR）值管控，建議研究內墻涂料的高MIR值組分含量并制定組分限值要求。

 

3、  結  語

 

內墻涂料中VOC含量限值，從根本上來說是出于人體健康和環(huán)境空氣改善的目的而制定的；但從結果上看，本研究反映的內墻涂料中SVOC含量普遍高于VOC含量的現象是消費者和環(huán)保工作者都不希望看到的。因此，開展VOC含量和SVOC含量協(xié)同控制，應是解決這一問題的關鍵。

 

文章來自《涂料工業(yè)》2024年第5期。