分享

小E研学|我国内墙涂料VOC与SVOC含量的分析及建议

 大城小E 2024-03-05 发布于上海

本文改编自:李亚雯,王海梅,张宪康.我国内墙涂料VOC 与SVOC 含量的分析及建议[J/OL].涂料工业. https://link.cnki.net/urlid/32.1154.tq.20240220.0932.002.

内墙涂料是生活源中使用量最大的涂料类别之一,其使用与人体健康和生态环境都密切相关。去年,小E与上海涂料染料协会、福侣阁涂料技术开发(上海)有限公司合作,在上海市涂料研究所有限公司检测中心的支持下,开展了内墙涂料中VOCs与SVOCs含量水平的测试分析,并从环境空气质量的角度提出了意见和建议。

下文中按涂料行业习惯采用VOC表征“挥发性有机化合物”,根据涂料行业强制性国家标准,其含义为参与大气光化学反应的有机化合物或根据有关规定确定的有机化合物,与VOCs定义一致;采用SVOC表征“半挥发性有机物”,其在涂料行业和生态环境领域的定义差别在将论文中具体讨论。

近期,SVOC作为一类新型室内空气污染物也受到了越来越多的关注。我国内墙涂料以合成树脂乳胶涂料为主,从配方上来看,成膜助剂是主要的VOC和SVOC来源。随着我国建筑内墙涂料VOC含量限值的不断收严和检测技术的不断提升,添加沸点较高的SVOC替代VOC从而减少涂料中VOC含量的情况不减反增。欧盟和世界卫生组织已将SVOC含量作为室内空气污染物纳入了管控指标;我国仅有GB/T35602—2017率先进行了尝试,规定水性建筑涂料应对其SVOC含量提供相关证明材料,迈出了涂料中SVOC管理的第一步。

目前已有大量针对建筑涂料VOC含量、组分及对环境、室内空气质量的研究,但基于实测的VOC、SVOC含量的协同研究存在空缺。本研究旨在通过对不同来源、等级的内墙涂料中VOC、SVOC含量进行抽查、检测,讨论内墙涂料VOC含量限值对SVOC含量的影响,论证成膜助剂向高沸点发展的假设,提出进一步的VOC和SVOC标准指标建议

实验部分

1

实验对象

为尽可能全面反映我国建筑内墙涂料的VOC、SVOC含量,本研究采用抽样调查的方法,在不告知实验目的的前提下,从市场上自行采购了52种建筑内墙涂料样品。具体的抽样原则为:(1)从电商平台、家居用品超市、供应商直销店、建材市场4类不同销售渠道进行采购;(2)选取市场占有率较高的厂商,全面覆盖外企、国企、民企等不同厂商类别;(3)对市场占有率较高的厂商选取多个不同等级的产品样品,全面覆盖各等级产品,其中合格品14件,一等品18件,优等品20件。

2

检测指标与分析方法

本研究中VOC含量和SVOC含量定义与GB/T35602—2017中保持一致。研究抽选的52件样品全部为即用状态,VOC和SVOC含量按ISO11890-2:2020《色漆和清漆挥发性有机化合物(VOC)和/或半挥发性有机化合物(SVOC)含量的测定 第2部分:气相色谱法》规定的方法采用GC-MS(气质联用仪,8890-5977B,安捷伦科技贸易(上海)有限公司)进行定量分析,依据11.4的方法3计算(扣水)。色谱条件:进样口温度为200℃;分流比为20∶1;柱流量为1mL/min;柱温为50℃保持5min,以30℃/min的升温速率(下同)升至160℃保持5min,再升至180℃保持15min,最后升至245℃保持5min;FID检测器温度为260℃。萃取溶剂为丙酮。定量方法采用特征相对响应因子(CSRF)和替代校准物法合并使用。本研究中VOC、SVOC检出限均为2g/L,由检测实验室的仪器设备及检测条件决定。

结果与讨论

1

VOC和SVOC检出率

本次抽检的52个内墙涂料中,SVOC检出率略高于VOC检出率。其中,同时检出VOC和SVOC的样品为36个,占69%,说明市面上大部分内墙涂料采用了同时含VOC和SVOC成膜助剂的配方。VOC检出率从高至低均为合格品、一等品、优等品,与产品等级的优劣保持一致;优等品的SVOC检出率,与合格品和一等品相比明显偏低。

2

VOC和SVOC含量

样品的VOC含量、SVOC含量均值分别为14.6g/L、30.2g/L,VOC含量的平均值、中间值以及最大值全部低于SVOC,SVOC含量的标准差略大于VOC。和检出率一致,VOC含量按产品等级从高至低均为合格品、一等品、优等品;SVOC含量按产品等级从高至低排序依次为一等品、合格品、优等品,一等品的SVOC含量明显高于合格品。

VOC含量在0~10 g/L、10~20 g/L、20~30 g/L、30~40 g/L区间内分别占48.1%、11.5%、26.9%、13.5%。经过与标准中VOC含量限值指标比较,发现全部样品均符合GB18582—2020、GB/T38597—2020中VOC含量限值,48.1%的样品符合GB/T35602—2017。该结果与国家市场监管总局发布的《2022年装饰装修材料产品质量国家监督抽查情况通报》一致,即内墙涂料VOC含量合格率为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区间内样品数占比分别为21.1%、7.7%、15.4%、21.2%、23.1%、11.5%。综上所述,内墙涂料中SVOC含量普遍高于VOC含量,VOC含量、SVOC含量分别在0~10 g/L、40~50 g/L区间段出现频次最高。

不同等级内墙涂料中VOC和SVOC含量限值存在差异。按产品标准制定的原则,产品等级越高,有害物质含量应当越低;但研究发现,在合格品中VOC含量高于一等品的前提下,SVOC含量在一等品中相对合格品中偏高。这可以在一定程度上反映出,内墙涂料标准VOC含量限值不断收严,对一等品影响最大,一等品中成膜助剂采用高沸点SVOC替代VOC的情况比合格品更为普遍。

3

明确内墙涂料中SVOC及其含量指标定义

指标的设定取决于指标的应用领域,不同领域可结合其侧重点采用不同的指标。从与人体健康直接相关的室内空气质量角度,通常以沸点作为定义SVOC的主要条件;而环境空气质量角度的“半/中等挥发性有机物”(S/IVOC)更关注物质导致的大气污染物产生的情况,以饱和蒸气浓度(C*)作为判定依据。在不同研究中C*的区间范围不同(0.1~3.2×106μg/m3)。其中,IVOC相当于C12~C22烷烃,与SVOC覆盖的物质范围相对接近,但由于检测方法的不同,不能将SVOC与IVOC划上等号。建议在涂料领域先采纳表征室内空气质量SVOC指标并明确其指标定义。

4

纳入SVOC含量限值作为内墙涂料产品质量管控指标

在产品质量标准中纳入SVOC含量指标。在标准制定和实施的第1阶段,可在强制性标准中纳入SVOC含量限值;第2阶段根据实施情况,在充分预留缓冲时间的前提下,对齐欧盟指标要求,将推荐性含量限值收严。为避免一等品为环保达标等原因仅采用高沸点SVOC替代VOC、且由于SVOC成膜性差导致添加量大的情况,可考虑在不同等级产品赋予差异化的SVOC含量限值指标要求。

5

开展涂料中活性物质及其对环境空气质量影响研究

涂料产品中常见的SVOC组分以酯类为主,和大气污染前提物烷烃、芳烃及含氧化合物类别差异较大。因此,如按照C*分析涂料组分中IVOC含量和组分,并与SVOC含量检测进行比对,将直观反映出涂料中的活性物质并对空气污染的影响提供更深入的数据支撑。美国加州已开展了基于涂料组分的最大增量反应活性(MIR)值管控,建议研究内墙的高MIR值组分含量并制定组分限值要求。

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多