汽车涂料环保标准解析与对策.pdf

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1、呵4。检测与标准T e s t i n ga n dS t a n d a r d|汽车涂料孙保标准解析与对策|f i。fj 一 A n a l _ s i so nt h eE n v i r o n m e n t a lS t a n c l a r d s _ o 匮L A _ u t o m o b i l eC o a t i n g sa n dC o u 4n t e f m e a s u m _ _ s黄宁，唐瑛(全国涂料和颜料标准化技术委员会，中海油常州涂料化工研究院，江苏常州2 13 0 16)涂料中有害物质限量已于2 0 0 9 年9 月3 0 日发布，2 0 1 0

2、擒要：介绍了于2 0 1 0 年6 月IE l 开始实施的强年6 月1 日起正式实施。制性国家标准G B2 4 4 0 9-2 0 0 9 汽车涂料中有害物2 0 0 9 年我国已成为世界第一大汽车生产国和第一大质限量制定的相关信息，对标准的适用范围、技汽车销售市场，全年国内汽车产量超过13 0 0 万辆，共消术指标、测试方法等内容进行了分析说明。就标准耗汽车涂料5 2 万t 左右，其中原厂用涂料约为2 7 万t，实施后，汽车涂料生产商应采取的对策，以及汽车修补涂料约为1 0 万t，零部件涂料达1 5 万t 左右。因此，生产企业在选择汽车涂料供应商时应关注的重点新标准的出台受到相关行业的广泛关

3、注。本文将对标准的问题，提出了建议。适用范围、测试项目、限量值和钡l 试方法等内容进行分析关键词：汽车涂料；有害物质限量；标准说明，旨在帮助有关人员准确了解标准的要求，正确理解标准的内涵，充分发挥该标准的指导作用，提高我国汽车涂料产品的整体质量。O 引言随着国际、国内环保法规的纷纷出台以及政府对环保1 标准的适用范围及汽车涂料的分类的日益关注，环保型涂料已成为当今国际涂料业发展的主汽车涂料通常是指涂装在各类车辆车身及零部要趋势。对汽车涂料也如此，汽车制造厂和用户已不再仅件上的涂料，包括涂装新车用涂料及辅助材料和车辆仅关注其性能的好坏，还要看其是否为环保产品，以满足修补用涂料，由于各种车辆分类、

4、用途、装饰上的差异，日益严格的环保法规要求。涂装条件的不同，使得汽车涂料品种繁多，尤其是溶剂型我国的汽车工业已经持续快速增长了十多年，汽车产涂料，不同成膜物质、不同用途、不同施j _ 上艺的品种多销量的增加必然会带来汽车涂料用量的增加，而汽车涂料达上百种。目前国内外对汽车涂料分类一般按照用途或车中的挥发性有机化合物(V O C)以及其他有害空气污染物型进行分类，若按此分类，标准的品种设置过于复杂且各(H A P s)贝I J 是汽车制造业中最严重的污染发生源之一。在目品种之间相互有交叉，内容庞大复杂。前世界各国均对生存环境极为重视及加大从源头治理的考虑到本标准主要是针对汽车涂料中的有害物质进大

5、背景下，为了降低汽车涂料产品对环境的污染和对人体行限量，因此确定本标准的适用范围为：除腻子、聚丙烯的危害，加快环境友好型涂料产品的发展和应用，促进我底材附着力促进剂(例如：P P 水)、消除新旧涂膜接合处痕国涂料行业的技术进步，提高全行业的环保意识，制定全迹的辅助材料(接驳口水)、特殊功能性涂料(例如：防石击国统一的汽车涂料环保标准已成当务之急。2 0 0 7 年9 月国涂料)以外的各类乘用车、商用车、挂车、汽车列车用涂料。家标准化管理委员会向全国涂料和颜料标准化技术委员同时对产品进行科学合理的分类，即将汽车涂料分为两会下达了汽车涂料中有害物质限量国家强制性标准制类：A 类为溶剂型汽车涂料，溶

6、剂型汽车涂料中按固化方定计划，随后全国涂料和颜料标准化技术委员会联合汽车式又分为热塑型汽车涂料、单组分交联型汽车涂料和双组涂料的生产和使用企业组成标准制定工作组，完成了该项分交联型汽车涂料：B 类为水性涂料(含电泳涂料)、粉末涂标准的制定工作。强制性国家标准G B2 4 4 0 9-2 0 0 9 汽车料和光固化涂料等。对一些按该分类法不易确定类别的涂万方数据r，检测与标准T e s t i n ga n dS t a n d a r d?烹竺豪三梨碧妻篓要妻娄三曼宝可耋竺竺至差：景呈蠹3 试验方法的确定外这些法规只能控制汽车原厂涂料，对于汽车零部件涂料”8“。掣二攀专雾霉?紫霎三黑拳攀曼曼兰

7、竺篓答竺二3 1 挥发性有机化合物(v o c l 含量的测试方法告产当当竺竺竺竺兰曼竺。慧慧姜竺曩乏环保型涂。磊；銎荏；石层易习磊，暑主品篙苫?三姜定义料，所以本标准暂不考虑环保型涂料的v o c 限量。有着；易晶荽某_ 荔磊苫杀亲注磊主芰i。孬；昌磊苫薹；2 2 璺只塑一。鬟莩翕篇?鬻雩蔷慧篆滗霸一苯呈塑堂耋雩婴冀要坠篓髦登物曼!螽赢；美等于。二；的有机化i,I-L 蠢。1 7 J 0 藉萎赫轨搭荔篓：。三!黧乙苎蝗苎亨竺兰!黧经霉竺二型萼竺淼蓄f 鑫矗定的测美森测试产品磊；晶菇蒹箸吸道和皮肤等，对人体的危害呈相加作用；乙二醇醚及其机化蕃物的含量。“一”“。万方数据”“y检测与标准T e

8、s t i n ga n dS t a n d a r d一鍪妻溅麓鲫。；。，霎霎7 5 0辜苯、芝苯和二甲苯含量总P b 10 0 0兰塑坌!莩，。5 5 0翥三j o _ c j：。in 葫交联型譬号霉璧应嬖竺篓实色漆)：篓芝二三蕞牟醚、Z,-醇乙醚、c d J 1 0 0 v v茎粪清霎三本色面漆竺乏二磊审鑫矗酸酯芝；崃l0 0 0。堡霉：皇雹。，。6 7 0乙醚矗酸酯、二乏二醇丁矗。垩兰竺窑e 霉璧应颜料漆、实色漆)7 5 0磊裹磊蓄薹童和三o 晶交联型罩光清漆5 6 0一一。万方数据#检测与标准T e s t i n ga n dS t a n d a r d醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚

9、醋酸酯和二乙二醇丁醚醋酸酯电感耦合等离子体原子发射光谱仪(I C F O E S)或其他合适含量总和，并以气相色谱仪的直接测定结果质量分数()的元素分析仪器等进行测定，对于H g 的测试，除了以上表示。测试原理为试样经稀释后直接注入气相色谱仪中，列出的仪器方法外，还可以采用冷原子吸收仪(C V M S)。铅、经色谱柱分离后，用氢火焰离子化检测器检测器检测，以镉、汞的分析方法相对来说已较成熟，美国环保署(E P A )内标法定量。和国际电工委员会(I E C)者F 有很多标准可参照。针对涂料这种以有机聚合物和无机颜填料为主的产品，本标准规定可3 3 重金属含量测试方法以采用干灰化法、湿酸消解法和

10、微波消解法三种方法之一本标准测定四种重金属含量的方法参考了由国际电进行前处理，除去有机物后配成溶液，用上述仪器测定样工委员会(I E C)的第1 11 号技术委员会第三工作组(I E C品溶液中的铅和汞的浓度。测定六价铬含量的样品消解方T C l l lB G 3)主持起草的I E C6 2 3 2 1，即I E C1 1 1 9 5 c D(C D V 2)法则采用目前通用的碱消解方法，即用碱性提取液萃取样电子电器产品中六种限用物质铅、汞、镉、六价铬、多品中的六价铬，调节所提取得到溶液的p H 值，在酸性条溴联苯和多溴二苯醚的检测方法。其原理为待测试样先件下加入二苯碳酰二肼溶液，等待5 1

11、0m i n 使其充分显经X 射线荧光光谱仪(X R F)定性筛选，根据元素特征谱峰确色后用比色仪器测定溶液中六价铬的浓度。对各类样品(包定待测试样中是否含有被测元素。若试样中含有被测元素括涂料)中六价铬含量的样品处理方法，目前还有不少争则：(1)将干燥后的涂膜，采用适宜的方法除去所有的有议，等待进一步的研究成果出来后再作改进。机物质，然后采用合适的分析仪器 例如原子吸收光谱仪需要注意的是，汽车涂料在涂装时一般均要根据涂装(A A S)、电感耦合等离子体原子发射光谱仅f f l C P-O E S)等 测工艺、温度等参数调整黏度。由于各涂装厂控制的黏度不定经处理的试验溶液中的铅、镉、汞含量。(

12、2)使用碱性尽相同，而且该黏度为一个范围，检验时配制在上限和下消解液从试样中提取出六价铬化合物，提取液中的六价铬限对测定结果会有很大影响。为了减少检验误差和降低生在酸性溶液中与二苯碳酰二肼反应生成紫红色络合物，在产企业风险，本标准对于V O C 含量和限用溶剂含量是控制波长5 4 0n m 处用分光光度法测定试验溶液中的六价铬含汽车涂料施涂时的有害物质含量。因此本标准对于溶剂型量。涂料中V O C 含量和限用溶剂含量测定时拟按照企业声明的用X 射线荧光仪对汽车涂料产品中有害物质进行筛选允许最大稀释比例制备样品并测定：水性涂料测定限用溶的测试方法是基于在较严格的条件下用一束X 射线或低能剂含量时

13、，若稀释溶剂为水，则直接对原漆进行测定，如光线照射被测样品材料，致使样品发射特征X 射线荧光，果产品规定施涂时需加入溶剂，则按企业声明的允许最大这些特征X 射线荧光对应于各特定元素，通过测定其中的稀释比例制备样品后测定，保证测定结果是该类涂料的最X 射线的强度来分析有害物质元素的含量。该方法不用通大使用量。对重金属含量的计算方法，则以干涂层计算各过化学制样前处理程序将样品制备成为待测溶液来进行个重金属元素的含量，保证测定结果是由涂料引入的最大测试，所以比精确检测方法更方便快捷和节约成本。由于值，也使该结果与其他行业的测定结果具有可比性。X R F 存在一些局限性，使用时应当充分考虑到限制条件以

14、本标准规定的各个测试项目的测试方法的原理、所需及结果的适用性。事实上，在测试之前将样品制成大小厚仪器设备、测试步骤、测试条件、测定结果的计算方法以度合适(合适与否取决于仪器条件)的均质材料或具有很好及测试方法的精密度等细则在标准文本中都有详细的规的代表性的测试样品，对获得良好的测试结果至关重要。定。然而在对产品种类繁多的汽车涂料进行检测分析时不而且在用X R F 进行测试前，需要用标准样品来做标准曲线。可能在标准中千篇一律地去规定每一个细微的操作环节，目前一般的X R F 厂商都不能提供涂料的标准样品，因此若在标准中没有具体规定到的操作步骤，需要试验人员在保要用X R F 定性筛选，检测部门自

15、己要制备涂料标样。此外证得到最好结果的前提下能采用最适合的方法oX R F 测试结果只是元素的含量，并不能区分同一元素不同价态的含量，也就是说如果这种筛选测试得到铬(c r)的含4 与其他相关标准和法规的异同量，即使它们超标也并不能代表有害物质(六价铬)超标，目前国外对汽车涂料中有害物质的限制主要是控制该测试结果只是含有相应有害物质的必要条件而并非充汽车涂料生产和涂装过程中有害物质的排放，其特点是淡分条件。因此就目前的条件看，一般都采用直接测定各有化涂料分类控制，重视总量控制。示例如下。害重金属含量的测试步骤。(1)德国的空气质量控制技术规范(T A L u f t)已成为针对重金属元素的共同

16、特点，汽车涂料产品中铅、镉整个欧洲的法规oT A-一L u f t 要求每平方米涂装面积的V O C以及汞的测试方法采用技术成熟的原子吸收光谱仪(A A S)、排出量3 5g 以下，非常严格。万方数据检测与标准T e s t i n ga n dS t a n d a r d(2)北美1 9 9 0 年修订了大气净化法，2 0 0 4 年4 月要5 涂料生产企业的对策求汽车制造业限制对人体有害的1 8 8 种物质的排出，采用G B2 4 4 0 9-2 0 0 9 汽车涂料中有害物质限量的颁布最大可实现控制工艺(H A C T：M a x i m u mA c h i e v a b l eC

17、 o n t r o l和实施，在汽车制造行业和汽车涂料生产企业均会产生巨T e c h n o l o g y)，增加了对V O C 的总量的限制(经换算V O C 限制大的影响。国内的汽车涂料除了底漆大部分水性化以外，值：原有设备5 0g m 2，新建设备3 5g m 2)。中涂及面漆还是以溶剂型涂料为主，因此本标准的实施对(3)日本2 0 0 5 年5 月公布了修正过的大气防止污染于国内汽车涂料行业而言会有压力，但也是个不能错过法，限制喷漆室的排气口的V O C 浓度。在汽车制造业，换的机遇，它有利于涂料制造业的优化结构甚至整合提高。算成碳的容量比百分率，原有设备7 1 0“碳的容量比以

18、国内汽车涂料生产企业应提高健康、安全和环保意识，重下，新设备的限制值为4 1 0。8 碳的容量比以下。适用期视产品内在质量，加强科技创新能力、缩小与国外的技术2 0 0 6 年4 月，到2 0 1 0 年必须达到限制值(要比2 0 0 0 年V O C差距，这样才能在新型环保产品的竞争中立于不败之地。排放量削减3 0 茗)。从本标准对有害物质的限量值看，特别是对限用溶剂(4)欧盟指令2 0 0 4 4 2 E C 对车辆修补产品最大V O C 限的限量值看，不仅不能直接使用这些成分的化合物，还需量规定，见表3。严格控制所用原辅料中可能以杂质形式存在的这类物质。因此本标准实施后，汽车涂料所有生产

19、商府加谒自身内部表3 欧盟指令2 0 0 4 阻：篓苎 辆修补产品最大V o c质量管理，配备必要的分析测试设备，对生产用磊磊料和限量规定“5。4“4。“。“1”、1 产品俞堂淦层v o c(从2 0 0 7 年1 月产品中的有害物质进行监控，加强供应商管理，避免不合、“”1 日起)“g r)+格原辅料用于汽车涂料制造。1 处等：剂篓巍淼6 汽车制造企业选择涂料的对策2填充料所有类型2 5 0。一一一”。”。，腻子和通用(金属)底漆5 4 0本标准的各项技术要求均是按涂装时的配比控制有。肽琢蚀洗涂料7 8 0害物质含量，因此，汽车制造商在选择汽车涂料供应商时，4面漆各种类型420应优先选择具有

20、完善质量管理体系，具备质量监控设备，、；特孳要癸篓。拿翌霉型。要竺苴J l 能r 3 r。-j 权威第三方证实产品质量符合标准要求的汽车涂加险旷一。l-T l、I 口J 任HJ E y n 月_ 4 l、n 料+师什目L 云口芥砍吸磊蒜集磊茹亲戛由上述法规内容可知，国外汽车相关法规基本上只单备和工艺，逐步加大水性涂料、粉末涂料和高固体分涂料一控制每平方米汽车涂装面积的挥发性有机化合物(v O C)等能减少环境污染且安全性较好的涂料品种的使用份额。排放，仅欧盟指令2 0 0 4 4 2 E C 对车辆修补产品规定了最大V O C 限量要求，但都未对汽车涂料中的有害重金属、有毒7 结语溶剂进行控制

21、，本标准则对汽车涂料产品中的多种有害物本标准的内容是针对汽车涂料中对人体和环境有害质规定了限量要求。其次本标准的适用范围较广，不但适的物质进行限量，其目的是减少汽车涂料中有害物质排用于汽车原厂涂料，修补涂料和零部件涂料也在本标准范放，引导我国传统溶剂型汽车涂料和涂装工艺逐步向着环围内。从技术要求看，本标准中V O C 指标没有国外控制严保型汽车涂料和涂装工艺的方向发展，为实现中国涂料低格，这是因为考虑到我国汽车涂料产品和汽车涂装线还是污染化发展目标奠定技术基础。新标准的出台是适应国内以溶剂型涂料为主，向环保型涂料转变以及涂装线的相应外汽车涂料和涂装技术发展、市场经济和消费观念变化的改造还需要一

22、个渐进的过程。总之，本标准的制定结合国结果，对进一步提高标准化对汽车涂料生产、质量和市场情，】墨、z-、，I J 的原则，不仅参考了国外汽车环保标准发展的推动作用具有重要意义。法规的要求，吸取了其中的精华部分，对汽车涂料中V O C当然该项标准仅适用于在我国生产、销售和使用的汽规定了限量要求，还对汽车涂料中对人体健康危害严重的车涂料，只是一个最基本的要求和开端。目前该标准刚开苯含量，甲苯、乙苯和二甲苯含量总和，乙二醇甲醚、乙始实施，每个标准的产生和成熟都需要经历理论与实践二醇乙醚、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙不断检验和不断完善，本标准也概莫能外，相信在经历实二醇丁醚醋酸酯含量总和，以及对人类生存环境危害严重践检验后，本标准将会不断得到发展和完善，为推动我国的有害元素铅、镉、汞、六价铬规定了限量要求。涂料涂装技术进步发挥积极的作用。万方数据汽车涂料环保标准解析与对策汽车涂料环保标准解析与对策作者：黄宁，唐瑛作者单位：全国涂料和颜料标准化技术委员会,中海油常州涂料化工研究院,江苏常州,213016刊名：涂料技术与文摘英文刊名：COATINGS TECHNOLOGY&ABSTRACTS年，卷(期)：2010,31(8)本文链接：http:/