摘要

內(nèi)墻涂料中的VOC和SVOC對(duì)室內(nèi)和環(huán)境空氣質(zhì)量都有負(fù)面影響，通過產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)限值管控已成為趨勢(shì)。但國內(nèi)尚無定量的內(nèi)墻涂料SVOC含量限值要求，基于實(shí)測(cè)的VOC、SVOC含量的協(xié)同研究存在空缺。本研究抽選了52個(gè)來自不同渠道、廠商、等級(jí)的具有代表性的內(nèi)墻涂料樣本，對(duì)其VOC和SVOC含量進(jìn)行了測(cè)試分析。結(jié)果顯示，69%內(nèi)墻涂料同時(shí)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(xiàn)頻次最高。一等品中SVOC指標(biāo)偏高，檢出率、含量均大于合格品，添加高沸點(diǎn)助劑情況最為明顯。內(nèi)墻涂料應(yīng)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(chǎn)品中SVOC及其含量指標(biāo)定義，將SVOC含量限值納入內(nèi)墻涂料產(chǎn)品質(zhì)量管控指標(biāo)，并同步開展涂料中活性物質(zhì)及其對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量影響的研究。

關(guān)鍵詞

內(nèi)墻涂料；揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）；半揮發(fā)性有機(jī)化合物（SVOC）；含量限值

內(nèi)墻涂料是最早被關(guān)注的一批生活源含揮發(fā)性有機(jī)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(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量和人體健康的影響一直廣受關(guān)注，同時(shí)其對(duì)環(huán)境質(zhì)量的負(fù)面影響的研究與討論也比較多。發(fā)達(dá)國家和地區(qū)早已通過含量限值標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施來限制內(nèi)墻涂料中VOC含量，歐盟、美國等已從法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)方面制定了強(qiáng)制性要求。我國先后出臺(tái)并不斷修訂的多部建筑涂料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中也對(duì)VOC 含量提出了限值要求，如GB/T 38597—2020《低揮發(fā)性有機(jī)化合物含量涂料產(chǎn)品技術(shù)要求》、GB/T 35602—2017《綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià)涂料》。

近期，半揮發(fā)性有機(jī)化合物（SVOC）作為一類新型室內(nèi)空氣污染物也受到了越來越多的關(guān)注。我國內(nèi)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(nèi)墻涂料VOC 含量限值的不斷收嚴(yán)和檢測(cè)技術(shù)的不斷提升，添加沸點(diǎn)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(nèi)空氣污染物納入了管控指標(biāo)；我國僅有GB/T 35602—2017率先進(jìn)行了嘗試，規(guī)定水性建筑涂料應(yīng)對(duì)其SVOC 含量提供相關(guān)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(duì)建筑涂料VOC含量、組分及對(duì)環(huán)境、室內(nèi)空氣質(zhì)量的研究，但基于實(shí)測(cè)的VOC、SVOC含量的協(xié)同研究存在空缺。本研究旨在通過對(duì)不同來源、等級(jí)的內(nèi)墻涂料中VOC、SVOC含量進(jìn)行抽查、檢測(cè)，討論內(nèi)墻涂料VOC 含量限值對(duì)SVOC含量的影響，論證成膜助劑向高沸點(diǎn)發(fā)展的假設(shè)，提出進(jìn)一步的VOC和SVOC標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)建議。

1、 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

為盡可能全面反映我國建筑內(nèi)墻涂料的VOC、SVOC含量，本研究采用抽樣調(diào)查的方法，在不告知實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯拢瑥氖袌?chǎng)上自行采購了52 種建筑內(nèi)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(tái)、家居用品超市、供應(yīng)商直銷店、建材市場(chǎng)4類不同銷售渠道進(jìn)行采購；（2）選取市場(chǎng)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(duì)市場(chǎng)占有率較高的廠商選取多個(gè)不同等級(jí)的產(chǎn)品。

1.2 檢測(cè)指標(biāo)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(jī)化合物（VOC）和/或半揮發(fā)性有機(jī)化合物（SVOC）含量的測(cè)定 第2部分：氣相色譜法》規(guī)定的方法采用GC-MS（氣質(zhì)聯(lián)用儀，8890-5977B，安捷倫科技貿(mào)易（上海）有限公司）進(jìn)行定量分析，依據(jù)11.4的方法3計(jì)算（扣水）。色譜條件：進(jìn)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(cè)器溫度為260 ℃。萃取溶劑為丙酮。定量方法采用特征相對(duì)響應(yīng)因子（CSRF）和替代校準(zhǔn)物法合并使用。本研究中VOC、SVOC檢出限均為2 g/L，由檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備及檢測(cè)條件決定。

2、 結(jié)果與討論

2.1 VOC 和SVOC 檢出率

內(nèi)墻涂料中VOC與SVOC檢出率如表1所示。

表1　內(nèi)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(gè)內(nèi)墻涂料中，SVOC檢出率略高于VOC檢出率。其中，同時(shí)檢出VOC和SVOC的樣品為36個(gè)，占69%，說明市面上大部分內(nèi)墻涂料采用了同時(shí)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(chǎn)品等級(jí)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(gè)內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)差略大于VOC。和檢出率一致，VOC含量按產(chǎn)品登記從高至低均為合格品、一等品、優(yōu)等品；SVOC含量按產(chǎn)品等級(jí)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(nèi)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(nèi)分別占48.1%、11.5%、26.9%、13.5%。經(jīng)過與標(biāo)準(zhǔn)中VOC含量限值指標(biāo)比較，發(fā)現(xiàn)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(jié)果與國家市場(chǎng)監(jiān)管總局發(fā)布的《2022年裝飾裝修材料產(chǎn)品質(zhì)量國家監(jiān)督抽查情況通報(bào)》一致，即內(nèi)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(nèi)樣品數(shù)占比分別為21.1%、7.7%、15.4%、21.2%、23.1%、11.5%。綜上所述，內(nèi)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(xiàn)頻次最高。

不同等級(jí)內(nèi)墻涂料中VOC和SVOC含量限值存在差異。按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定的原則，產(chǎn)品等級(jí)越高，有害物質(zhì)含量應(yīng)當(dāng)越低；但研究發(fā)現(xiàn)，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(duì)合格品中偏高。這可以在一定程度上反映出，內(nèi)墻涂料標(biāo)準(zhǔn)VOC含量限值不斷收嚴(yán)，對(duì)一等品影響最大，一等品中成膜助劑采用高沸點(diǎn)SVOC替代VOC的情況比合格品更為普遍。

2.3 明確內(nèi)墻涂料中SVOC 及其含量指標(biāo)定義

指標(biāo)的設(shè)定取決于指標(biāo)的應(yīng)用領(lǐng)域，不同領(lǐng)域可結(jié)合其側(cè)重點(diǎn)采用不同的指標(biāo)。從與人體健康直接相關(guān)的室內(nèi)空氣質(zhì)量角度，通常以沸點(diǎn)作為定義SVOC的主要條件；而環(huán)境空氣質(zhì)量角度的半/中等揮發(fā)性有機(jī)物（S/IVOC）更關(guān)注物質(zhì)導(dǎo)致的大氣污染物產(chǎn)生的情況，以飽和蒸氣濃度（C*）作為判定依據(jù)。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(dāng)于C12~C22烷烴，與SVOC覆蓋的物質(zhì)范圍相對(duì)接近，但由于檢測(cè)方法的不同，不能將SVOC與IVOC劃上等號(hào)。建議在涂料領(lǐng)域先采納表征室內(nèi)空氣質(zhì)量SVOC指標(biāo)并明確其指標(biāo)定義。

2.4 納入SVOC 含量限值作為內(nèi)墻涂料產(chǎn)品質(zhì)量管控指標(biāo)

在產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中納入SVOC含量指標(biāo)。在標(biāo)準(zhǔn)制定和實(shí)施的第1階段，可在強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)中納入SVOC含量限值；第2階段根據(jù)實(shí)施情況，在充分預(yù)留緩沖時(shí)間的前提下，對(duì)標(biāo)歐盟指標(biāo)要求，將推薦性含量限值收嚴(yán)。為避免一等品為環(huán)保達(dá)標(biāo)等原因僅采用高沸點(diǎn)SVOC 替代VOC 且由于SVOC 成膜性差導(dǎo)致添加量大的情況，可考慮在不同等級(jí)產(chǎn)品賦予差異化的SVOC含量限值指標(biāo)要求。

2.5 開展涂料中活性物質(zhì)及其對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量影響研究

涂料產(chǎn)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(cè)進(jìn)行比對(duì)，將直觀反映出涂料中的活性物質(zhì)并對(duì)空氣污染的影響提供更深入的數(shù)據(jù)支撐。

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

3、  結(jié)  語

內(nèi)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(jié)果上看，本研究反映的內(nèi)墻涂料中SVOC含量普遍高于VOC含量的現(xiàn)象是消費(fèi)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(yīng)是解決這一問題的關(guān)鍵。

文章來自《涂料工業(yè)》2024年第5期。