粉末涂料中重金属和有机锡含量的检测和控制

摘要：阐述了目前粉末涂料的现状和存在的问题，并着重分析了粉末涂料含重金属和有机锡含量等污染物的监管手段，预测了绿色环保粉末涂料发展趋势。

引言

随着国家工业化水平的不断提高，涂料在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，已然成为现代工业社会不可缺少的必需品，但它也是大气污染物的主要来源之一。随着环保意识的日益增强，人们对生活环境和人类健康的不断追求，对涂料品质的要求越来越高，故生产和使用对环境友好和人类健康无害的绿色环保涂料已经成为未来涂料产品的发展趋势。粉末涂料作为无溶剂型涂料的代表，挥发性有机化合物（VOC）的排放量远低于传统的溶剂型涂料，且涂料利用率高，作业过程中产生的固废物少、贮藏、运输方便。因此，粉末涂料作为一种环境友好型涂料而备受关注。但粉末涂料在生产工艺和使用流程上依然存在一些不足和问题， 如重金属和有机锡含量超标问题，要解决这些问题，还得从原材料的选择、配方的更新、生产工艺的创新、制度法规的完善等方面做起。例如，相较于普通粉末涂料，应用于居家、儿童用品类等要求高的产品上的粉末涂料，还要严格规范材料筛选和配方设计，加大监管力度。

1.粉末涂料的环保、安全、健康意识的现状

大部分粉末涂料在生产和使用过程中，都会对环境、人体造成不同程度的不良影响。一方面，重金属颜料以其来源广、遮盖力强、价格较低而得以在粉末涂料等行业广泛应用，但由于重金属进入人体后不能被生物降解，溶入血液后，会导致人体贫血、眩晕、动脉硬化等，儿童铅中毒后还会导致发育迟缓、智力低下等问题。粉末涂料不仅仅在生产过程中会带来负面影响，且在完成喷涂之后的产品也会造成危害。故在儿童用具、食品包装、家用电器、人体长期或反复接触的物品上使用需慎重。另一方面，有机锡化合物由于活性较高、性能好，在粉末涂料的生产工艺中常被用作聚酯树脂合成的催化剂。然而，近年来发生了数起有机锡非工业性中毒事件，引起各方对有机锡毒性的关注。目前，有机锡化合物已被确认为内分泌干扰物和重要的持久性有毒物质。有机锡化合物毒性的高低与分子式中R 取代基的数量及种类有关，其中以二丁基锡（DBT）、三丁基锡(TBT)和三苯基锡(TPT)毒性最大。部分有机锡类催化剂进入人体系统后，则会造成肝胆系统和神经系统损害。因此，在粉末涂料的生产过程中要慎重使用含锡类的催化剂。

2.粉末涂料中重金属和有机锡的质量监管

现在粉末涂料产品质量的要求越来越高，生产绿色环保粉末涂料的要求显然要更加严格，对其产品质量的控制提出了更为严格的要求。

2.1 合理配方的选配

生产绿色环保粉末涂料，在生产前期，要对产品的原材料和配方体系进行充分分析，原材料要有重金属含量的详细测试数据，原材料的选择和质量的好坏是保证粉末涂料产品更环保、更安全、更健康的基本条件，前面已经说过要尽量少用含有重金属和有机锡的原材料。如果相关产品是应用到儿童玩具、宜家家具等物品，建议使用特殊不含锡催化剂合成的聚酯树脂生产。无机颜料中重金属含量比较明显的有铅铬黄、钼铬红等,我们可以使用铁红与铁黄、钛镍黄、钒酸铋黄等无机颜料及一些有机颜料来代替。

2.2 生产工艺的控制

严格控制过机料、落地料、回收料的回用。有条件的尽量按要求建独立的专用车间。

2.3 产品质量的监控

应当建立具有一定测试和监控质量能力的实验室，从监控所有原料开始到粉末涂料成品的全面质量管理过程。这些检测包括：通过权威的第三方外检（如SGS、ITS、ITTC 等）和厂内质量自控，检测重金属可选用重金属检测仪器（X 射线荧光光谱仪）来做预筛，有疑问的再做进一步检测或者拒收。检测有机锡可选气相色谱-质谱联用法(GC-MS)，而作为内部质量控制则可选电感耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)及电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)，生产厂家也可配备X射线荧光光谱仪(XRF)快速低成本测试产品与原材料中锡元素。自控的检测方法，在建立完善过程中还需要不断地与权威的第三方检测机构进行数据比对，才能做出正确的评估。

2.4 相关案例的介绍

给某个儿童用品要求的客户提供样粉，该产品虽然未使用任何分子结构中含重金属的原材料，但是该产品的重金属含量（游离钡）还是超标了。究其原因是，某个有机颜料（宝红）是一种色淀颜料，使用了含有一定量的重金属元素的无机物（氯化钡）做载体。

曾经在环氧树脂的进料检验中检出有机锡，如果没有检验手段，单凭主观经验来选材，可能会造成很大的质量隐患

所以，质量管控工作一定要全覆盖、全过程地进行，确保没有遗漏。

3 绿色环保粉末涂料的发展趋势

当前对绿色环保涂料的要求主要表现在两个方面：一方面，在涂料的生产和施工过程中减少VOC的排放量，减少由挥发所造成的环境危害；另一方面，有机物总量减少的同时要控制有机物的毒性，避免在生产、施工和长期使用过程中造成相关人员的伤害。由于粉末涂料由100 %固体成分组成，可以做到零VOC排放。因此，绿色环保粉末涂料的发展，还需要做到以下几点：（1）限制添加有机锡作为催化剂的含聚酯树脂的粉末涂料和其作为抗菌剂的抗菌防霉功能粉末涂料；（2）避免使用含重金属的原材料；（3）还有安全、高效、洁净的生产管理。做到以上几点，“漆改粉”的步伐将会更快，粉末涂料的绿色之路将更加宽广。

4 结语

从国内外对粉末涂料的环保、安全、健康意识的角度出发，简述了绿色环保粉末涂料发展趋势，并着重分析了粉末涂料含重金属和有机锡的检测分析对绿色环保粉末涂料发展的重要性，强调粉末涂料在生产前、后重金属和有机锡的检测分析。期待绿色环保粉末涂料在中国有更好的发展，给人们生活带来更多的切身利益。