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1 前言

隨著現(xiàn)代生活水平的提高，人們對生存環(huán)境的要求特別渴望擁有一個健康的工作環(huán)境。然而，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展帶來的污染、負效應(yīng)卻在不斷影響著這種環(huán)境，特別是空氣潔凈度正在遭受極大的破壞，空氣中的正負離子平衡嚴(yán)重失調(diào)，負離子數(shù)目銳減。

目前，在環(huán)境評價中，空氣負離子濃度被列為衡量空氣質(zhì)量的一個重要參數(shù)?？諝庵羞m當(dāng)濃度的負離子對消除懸浮在空氣中的粉塵和有毒有害氣體，抑制細菌霉菌和凈化空氣，對人們的健康長壽和生態(tài)環(huán)境，均具有極其重要的作用，被譽為"空氣維生素"和 "大氣中的長壽素"。1994年，我國頒布了《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求》(HJB2004-94)。其中，對環(huán)保型涂料的基本要求是:

(1)產(chǎn)品的性能指標(biāo)、安全指標(biāo)應(yīng)符合各自產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求;

(2)產(chǎn)品配制或生產(chǎn)過程中，不得使用甲醛、鹵化物溶劑或芳族碳氫化合物;

(3)產(chǎn)品中不得含有汞及其化合物，不得使用含鉛、鎘、鉻及其化合物的顏料著色。

符合這3條要求的產(chǎn)品即為 "環(huán)境友好型涂料"。若產(chǎn)品通過有關(guān)法定檢測機構(gòu)的檢測并認定，則可以在包裝上印制"中國環(huán)境標(biāo)志"圖案。本文提出了滿足上述要求的、并且釋放負離子的健康型涂料、涂層的新的一代涂料的概念。

2 涂料的發(fā)展創(chuàng)造工程研究

涂料的應(yīng)用開始于史前時代，中國使用生漆和桐油作為涂料至少有4000年以上的歷史，秦始皇墓的兵馬俑已使用了彩色的涂料，在馬王堆出土的漢代文物中更有精美的漆器，埃及也早已知道用阿拉伯膠、蛋青等來制備色漆，用于服飾與裝飾。11世紀(jì)歐洲開始用亞麻油制備油基清漆，17世紀(jì)含鉛的油漆得到發(fā)展，而且在1762年在波士頓就開始了用石磨制漆，此后工業(yè)制漆得到較快的發(fā)展。20世紀(jì)20年代杜邦公司開始使用硝基纖維素作為噴漆，它的出現(xiàn)為汽車提供了快干、耐久和光澤好的涂料、20世紀(jì)20-30年代Stuadinger.W.H.Carothes以及其后他的助手P.J.Flory對高分子化學(xué)和物理的研究，為高分子科學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也為現(xiàn)代涂料的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，此后涂料工業(yè)便和高分子科學(xué)的發(fā)展結(jié)下了不解之緣，20世紀(jì)30年代開始有了醇酸樹脂，后來它發(fā)展成為涂料中最重要的品種——醇酸漆。20世紀(jì)40年代Ciba化學(xué)公司等發(fā)展了環(huán)氧樹脂涂料，它的出現(xiàn)使防腐蝕涂料有了突破性發(fā)展。20世紀(jì)50年代開始使用聚丙烯酸酯涂料，聚丙烯酸酯涂料具有優(yōu)良的性質(zhì)，如優(yōu)越的耐久性和高光澤，結(jié)合當(dāng)時出現(xiàn)的靜電噴涂技術(shù)，使汽車漆的發(fā)展又上了一個臺階，例如出現(xiàn)了高質(zhì)量的金屬閃光漆。在20世紀(jì)50年代，F(xiàn)ord Motor公司和Glidden油漆公司發(fā)展了陽極電泳漆，以后PPG又發(fā)展了陰極電泳漆，電泳漆不但是一種低污染的水性漆，而且進一步提高了涂料防腐蝕的效果。20世紀(jì)60年代聚氨酯涂料得到較快的發(fā)展，它可以室溫固化，而且性能特別優(yōu)異，盡管價格較貴，但仍受到重視，是最有前途的現(xiàn)代涂料品種之一。粉末涂料是一種無溶劑涂料，它的制備方法更接近于塑料成型的方法，20世紀(jì)50年代開始研制，由于受到涂裝技術(shù)的限制，一直到20世紀(jì)70年代才得到很大發(fā)展。20世紀(jì)80年代涂料發(fā)展的重要標(biāo)志是杜邦公司發(fā)現(xiàn)的基團轉(zhuǎn)移聚合方法，基團轉(zhuǎn)移聚合可以控制聚合物的分子量和分子量分布以及共聚物的組成，是制備高固體份涂料用的聚合物的理想聚合方法，有人認為它是高分子化學(xué)發(fā)展的一個新的里程碑，但它卻首先在涂料上得到應(yīng)用。至此，可以看到涂料的發(fā)展已和高分子科學(xué)的發(fā)展同步進行了。

3 涂料的應(yīng)用

涂料是保護材料的一種重要手段，也是對各種材料進行改性并賦予新性能的最簡便的方法。由于傳統(tǒng)的涂料使用大量的有機溶劑，涂料成膜后，有機溶劑全部揮發(fā)至大氣中，造成大氣污染，危害人類健康。同時，有機溶劑作為重要的化工原料，揮發(fā)至大氣直接造成資源浪費。近年來，各國為控制VOC的排放量，制定了日益嚴(yán)格的法規(guī)，以便對有機物的排放進行有效的控制。因此，開發(fā)并推廣低污染、無污染涂料勢在必行。

目前，國內(nèi)外發(fā)展起來的低污染涂料 (也稱環(huán)保型涂料)品種主要有水性涂料、粉末涂料、高固體分和輻射固化涂料。水性涂料脫離以有機物為溶劑，采用水為溶劑，VOC易達到環(huán)保要求，該涂料品種流平性好，但在光澤、裝飾性和其他性能方面不及溶劑型涂料。隨著近幾年來的研究開發(fā)，水性涂料的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬。粉末涂料、高固體分和輻射固化涂料等低污染涂料在整個涂料中占據(jù)重要地位，具有進一步發(fā)展前景。

另外，涂料的作用發(fā)展至今共經(jīng)歷了三代：第一代是指普通的涂料，主要起裝飾與保護作用；第二代是指環(huán)保涂料，在保證一般涂料作用的同時對環(huán)境起保護作用；第三代便是本文所述及的負離子涂料——綠色健康型環(huán)保涂料，這種系列涂料不僅具有高強度、持久性和明顯的裝飾作用，而且可持續(xù)釋放負離子，從而增加空氣中負離子的濃度，達到改善環(huán)境的目的。這種負離子內(nèi)墻涂料系列產(chǎn)品釋放的負離子濃度，能將室內(nèi)空氣負離子濃度提高到公園、郊外或曠野的水平，從而使人們的生活和工作環(huán)境更健康、更環(huán)保。應(yīng)用第

三代涂料創(chuàng)制的涂層印花、制造了隨身攜帶的負離子發(fā)生器。