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涂料中有机挥发物对我们的环境、我们的社会和人类自身构成直接的危害。美国洛杉矶地区在 1967 年实施了限制涂料溶剂容量的 66 法规，自此以后，国外对涂料中溶剂的用量的限定愈来愈严格，如美国的大气净化法（ 1990 ）、 AIM 条例（ 1998 ），欧洲的欧盟指令（ 1994 ）、欧共体生态标志产品标准（ 1999 ），日本的室内建筑涂料标准（ 1997 ）等。常用的一些溶剂如甲苯、二甲苯、丁酮、醋酸酯等都在限制之列，乙醇也不例外。我国于 2002 年 1 月 1 日 正式实施的国家强制标准《 GB 18582 － 2001 室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》就对 VOC 做出了 200 g /L 的限量。
对于水性涂料，成膜助剂是 VOC 的主要来源之一。成膜助剂又称聚结助剂，它能促进乳胶粒子的塑性流动和弹性变形，改善其聚结性能，能在广泛的施工范围内成膜。成膜助剂通常是挥发很慢的溶剂，如各类醇醚、醇醚醋酸酯和醇酯等。
它是主要成膜物质，能将颜填料粘结在一起，形成涂膜，提供涂膜基本的物理性能和化学性能，基料是影响涂料性能(柔韧性、耐水性、耐擦洗性、耐候性、耐沾污性等)的首要因素。有研究表明，淀粉基涂料主要用于建筑物内墙面的装饰，其施工性能、涂膜性能和环保指标等均能达到建筑涂料的要求。
1变性淀粉在建筑涂料中的应用
原淀粉直接用作建筑涂料的成膜物质不论是粘结性、润湿性、分散性、稳定性、抗凝性都不能满足要求，须根据淀粉的结构及理化性质进行变性处理，使之能符合应用的要求，并配合相应的添加剂，就可制得性能各异的淀粉基涂料。目前在内墙涂料中用作成膜物质的淀粉衍生物主要有氧化淀粉、交联淀粉、多孔淀粉和接枝共聚淀粉等。
1.1氧化淀粉
氧化淀粉是**早使用和研究的变性淀粉之一。工业生产中**常用的氧化剂是碱性次氯酸盐，所得到的氧化淀粉糊稳定性高，流动性好，凝沉性较弱，透明度高，成膜性好，胶粘力强。用次氯酸钠作氧化剂的优点是价格便宜，不产生有色物质，可以保证产品的色泽；但氧化程度难以控制、性能波动大，且次氯酸钠稳定性差，生产和氧化过程中污染较大。王彦斌等悼1通过对各类氧化剂特点、反应条件、产品性能和经济效益的综合评价，提出在酸性条件下用KMn0。热法(55～60℃)氧化玉米淀粉，其优点是氧化时间短、终点易控制、氧化剂耗量少，这是制备涂料成膜物质的有效途径。程存归等通过高锰酸钾氧化玉米淀粉，配以脲醛树脂、催化剂、催干剂、防腐剂等，研制出一种高稳定型淀粉胶黏剂，有效地解决了淀粉稳定性差贮存期短的问题；同时由于玉米淀粉氧化、磷酸酯化及与脲醛树脂相互反应形成的网状结构，提高了初黏度、冻融性、保水性及透明度，扩大了其在涂料方面的用途。尽管用KMn0。作氧化剂有上述诸多优势，但是高锰酸钾的还原产物低价锰离子可能使胶液呈棕色，对其作为建筑涂料具有不利的影响。
双氧水氧化淀粉后的产物为水，无污染，且不会产生有色物质，近年来已成为淀粉氧化剂的**。曾丽娟等H 0采用双氧水作氧化剂，硫酸亚铁为催化剂在碱性条件下对木薯淀粉进行催化氧化，以此氧化淀粉为原料制备的氧化淀粉内墙涂料，其耐水性、稳定性、流动性、相容性、均一性、附着力、遮盖力均能达到内墙涂料基料的要求。
1.2交联淀粉
过去的交联淀粉涂料是以尿素作交联剂，其优点是价格便宜，原料易得，水溶性强，易操作。但是单纯用尿素作为交联剂，所得淀粉胶的粘接力不够。基于此，白志诚等;应用一种多功能的高效复合助剂(FH)，它分别与尿素和淀粉发生交联，得到一种混合交联淀粉，有效地解决了淀粉涂料的稳定性、附着力、均匀性和表面光洁度的问题。如果淀粉中黄粉或黑粉的含量较高，则涂料的白度就会受到明显的影响。若能采用有效的方法使涂料的白度和附着力进一步改善，将会使改性淀粉内墙涂料的应用价值和范围得以扩大。因此，王升文等;用含有色杂质的淀粉为原料，通过高效氧化，迅速终止，后行交联的办法，制成白度好、质量优、价格便宜的内墙涂料。
交联淀粉具有较高的冷冻稳定性，对热、酸和剪切力影响具有高稳定性，通过交联可增强薄膜的耐水性并保持膜强度不变等，这些优良性质使得交联淀粉在建筑涂料中得到了很好的应用。工业上应用常与其它变性方法联合采用，使产品具有更实用、更有效的性能。
1.3多孔淀粉
多孔淀粉，又称为微孔淀粉，是指具有生淀粉酶活力的酶在糊化温度以下作用于生淀粉而形成的蜂窝状多孔性淀粉。多孔淀粉表面充满了直径为1um左右的小孔，小孔由表面向淀粉粒中心深入，孔的容积占颗粒面积50％左右，因此具有良好的吸附性能，且对目的物有缓释作用。朱仁宏r刊等利用多孑L淀粉的缓释和保护功能，在内墙涂料中添加用多孔淀粉吸附的天然除虫菊酯，研制出具有长效杀虫效果的内墙涂料，扩大了多孔淀粉的应用范围。
制备多孔淀粉的生淀粉酶主要为仪一淀粉酶和葡萄糖淀粉酶，且复合酶协同制备多孔淀粉的效果优于单独使用某一种酶。淀粉经酶解后其颗粒结构受到一定程度的破坏，它的一些物理性能指标如糊化温度、冻融稳定性、黏度稳定性、抗剪切能力和颗粒坚固性等都低于原淀粉。为改善这些物理性能，可通过化学交联以增强其结构稳定性。周琼等旧l研究将先经过交联处理的淀粉再进行酶解制得交联微孔淀粉，同微孔后交联淀粉比较，前者制备的多孔淀粉的流变学性质优于后者。
多孔淀粉吸附各类物质的容量取决于淀粉基质与被吸附物质之间的相容性，可用表面改良剂处理部分水解的微孔颗粒，以提高颗粒吸附能力。常用的活性改良物质有甲基纤维素、聚乙烯醇、聚-N-乙烯-2-吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素(CMC)、卡拉胶等。交联也能在一定程度上提高淀粉的吸附性能，苏东民等研究发现经交联后多孔淀粉对不同功能性物质的吸附量可达到原淀粉的3～7.5倍。
1.4接枝共聚淀粉
接枝共聚淀粉具有天然和人工合成两类高分子性质，作为一类新型高分子材料，接枝共聚反应及其衍生物研究在淀粉转化技术中具有独特意义。
Fanta等以硝酸高铈铵作引发剂，经高温喷射液化后的淀粉乳与丙烯腈接枝聚合制备淀粉一聚丙烯腈乳液，其中聚丙烯腈质量分数为25％。以此乳液所得的涂膜能够紧紧地黏附在聚乙烯薄膜表面，用水浸湿涂层并剧烈地摩擦后，只有少于20％的涂膜被洗掉，其中淀粉较聚丙烯腈更易被洗脱。即使在沸水环境下涂膜也很难被洗刷掉，这进一步证明了它的强附着力。在用酸完全洗去涂层中的淀粉之后，残留的聚丙烯腈仍然紧密吸附在聚乙烯薄膜表面。用热的氢氧化钠溶液(0.7N)可以完全洗去涂层，这表明聚丙烯腈与聚乙烯薄膜间没有碳一碳键作用。实验中的另一个有趣的现象是，干燥过程中随着淀粉一聚丙烯腈涂层中的水分蒸发，涂膜会发生卷曲，但它仍然紧紧地黏附在聚乙烯薄膜表面。因涂膜的**终形状取决于周围环境的水分含量，这类薄膜可认为是刺激一应答聚合物。
淀粉经过改性之后形成的乳液，其具备配制乳胶内墙涂料的基本条件。但乳液在一些方面还和乳胶涂料的要求存在一定的差距，需要进一步探索。为解决淀粉胶黏剂流动性、耐水性、稳定性差的问题，王彦斌等[120采用乳液聚合的方法，将糊化氧化后的玉米淀粉和苯乙烯接枝共聚，制得了机械稳定性、储存稳定性、耐水性较好的乳液，该乳液可以作为制备乳胶内墙涂料的基料。苏琼等H纠进一步改进了玉米淀粉与苯乙烯接枝聚合的工艺条件，以所制得的淀粉一苯乙烯乳液为成膜物质复配成的乳胶’涂料，其稳定性、耐水性、耐碱性等性能均达到或超过国家标准。
1.5复合变性淀粉
单一变性的变性淀粉性能及使用有局限性，为适应市场的需要，需要对淀粉进行复合变性。复合变性是采用两种及两种以上变性方法处理变性淀粉，如：氧化交联、酯化交联等。采用复合变性方法得到淀粉产物，具有多种变性淀粉共同优点。
氧化淀粉涂料在流动性粘结性等方面都较好，但由于氧化程度的不同，涂料的耐水性变化较大，导致在受潮或水浸后容易开裂。这就需要研究氧化程度对耐水性的影响，进一步对氧化淀粉改性，使氧化淀粉胶黏剂在粘结性、流动性、耐水性方面有较大的改善。王彦斌采用了双氧水做氧化剂，硫酸铜为催化剂在中性条件下进行催化氧化的方法，然后针对氧化淀粉胶液耐水性差的缺点，进一步交联处理使得耐水性、稳定性、流动性、相容性、均一性、附着性、遮盖力均能达到内墙涂料基料的要求。并在后续研究中确定了复合变性淀粉建筑涂料**工艺条件：淀粉、水、氢氧化钠、甲醛、尿素、双氧水的质量比为100：133：10：2.4：4：l；反应温度为60℃；氧化时间为1.5 h；交联时间为lh。
众多交联剂中乙二醛、甲醛、环氧氯丙烷效果**，但乙二醛、环氧氯丙烷价格较贵，在改善耐水性方面和甲醛效果相差无几，因此选择甲醛作交联剂¨4|。可用尿素和过量的还原剂亚硫酸钠反应游离的甲醛，使胶液中游离的甲醛大大降低。为了准确、简单、快捷地测试胶液中游离甲醛的含量，王彦斌¨刮通过现有几种游离甲醛测定方法的对比，提出参照GB5544—85标准测定氧化淀粉胶液中游离甲醛含量较为合理，制备的氧化淀粉胶液中经加入尿素和过量的还原剂亚硫酸钠反应后游离甲醛含量接近于0，是一种安全的产品。
可采取多种途径以减少成膜助剂对涂料VOC的影响，如对乳液的性能进行改进，使其能够部分自成膜而减小成膜助剂的用量。但对于T g 较高的树脂，其自身成膜性差，则必须借助成膜助剂才能成膜。因而，在乳液技术还没有显着的突破阶段，对成膜助剂的环保化改进成了目前各生产商的主要手段。
对成膜助剂的环保化除了可在原材料及产品本征性质上进行控制外，另一个方法是改变成膜助剂的挥发行为。传统的成膜助剂在成膜的**后阶段完全逸出，而挥发速率较慢的成膜助剂在较长的时间内仍保留在涂膜中，使涂膜不能完全硬化，耐水性及耐化学药品性下降。而改进的成膜助剂能够被乳胶微粒吸收而留存于漆膜之中，从而减小向空气中的挥发，但同时又能够保证对涂膜的各种性能不产生负面影响。表 1 给出了一些低 VOC 或零 VOC 成膜助剂产品。
1.2 低毒性
水性涂料是一个富含营养的体系，从开始生产到形成漆膜的每个环节都面对细菌的腐蚀，尤其在环境温度升高特别是湿度和营养源丰富的环境下，水性涂料面临着大量霉菌和细菌繁殖与生长的严峻挑战。因此，水性涂料中必须添加杀菌剂以防止微生物对涂料的损坏，微小的添加量就能确保水性涂料在生产操作过程中、成品包装贮存中、涂料成膜中不受细菌侵蚀。
国外对杀菌剂的研究和应用较早，积累了相当的经验，在技术上**于国产杀菌剂，加上具有准确精密的检测手段、售后服务和广告攻势，因此进入我国市场后迅速得到使用厂家的广泛认可，形成了品牌效应。 Rohm & Haas 的杀菌剂产品率**入我国市场，其中**代表性的产品是 Kathon LXE ，这一高性能防腐杀菌剂的主要活性成分是氯甲基异噻唑啉酮，且不含甲醛。表 2 给出了一些常见的杀菌剂产品及新产品。
基于我国巨大的建筑涂料市场，杀菌剂的市场也日益**增大。即使在总配方中只有千分之几的添加量，总的市场需求也相当可观。目前，我国市场对价廉物美、低毒高效的杀菌剂需求剧增。特别是国家环保局颁布了水性涂料新的绿色标准后，限制了甲醛的使用，以前在水性建筑涂料中作为杀菌剂使用的甲醛类产品首当其冲受到质疑。因而生产厂家纷纷转向寻找其他杀菌剂来替代甲醛类产品。近年来，国内从事微生物防腐的科研在这方面也进行了积极的开发研究，国产杀菌剂开始**推入市场，并在应用中不断完善功能性、环保性。陕西石油化工研究院的华科 -981 、华科 -108 、上海轻工业研究所的 JX-515 等，在华北、华东市场占有一席之地，带动了国产杀菌剂技术的发展。 未来建筑涂料用杀菌剂发展的一个重要方向是利用纳米技术。现在国内外的防腐剂、防霉剂大多是有机化合物，对人体或多或少有一定的副作用，纳米技术的发展使抗菌剂技术进入了一个崭新的时代。纳米 TiO2 、 ZnO 等纳米材料对人体无毒、抗菌范围广、热稳定性优良。纳米材料的作用机理是基于光催化反应使有机物分解而起抗菌作用，在日光照射及空气和水的存在下，生成原子氧和氢氧自由基，能够与细菌内的有机物反应，生成二氧化碳和水，具有防霉和抗菌综合作用。如将纳米抗菌粉于涂料中可广泛用于室内墙面、医院、食品车间等。国外已开始开发银抗菌纳米材料，这种较为有效的抗菌材料在一定的银离子浓度下即可有效杀灭微生物。我国也有采用银系、银 - 锌系及银 - 铜系、银 - 锌 - 铜系无机抗菌粉添加于丙烯酸涂料中制得抗菌涂料的研发报道，抗菌效果优良且经济。
1．催干剂和抗结皮剂
2．乳化剂
3．湿润、分散剂
4．消泡剂
5．流平剂、防缩孔剂增滑剂
6．光引发剂
7．紫外线吸收剂和抗氧剂
8．防污剂
9．防霉剂和杀菌剂
10．消光剂
11．偶联剂
12．助成膜剂
13．增稠剂
14．引发剂和阻聚剂
15．防沉剂和流变剂
16．pH值调节剂
试验中同时选择厚度、大小、部位相近、中和深透的铬复鞣皮8块进行染色，每隔一定
时间做皮革切口渗透性和染料上染率的测定，得到如表5、表6结果，可以看出随着染色时
间的延长，两种染料的上染率提高。当染色时间为70min时，皮染透，上染率接近**，染
色基本达到平衡，即使再延长时间，上染率提高不大。因此染色时间控制在70min为宜。
3.3不同染色方法对染色性能的影响
表7 染色和加油的不同次序（栀子黄、红花黄）
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
正面色泽 深 较深 深 色浅有色花
粒面着色 均匀 较均匀 均匀 不均匀
绒面 细致 细致 较细致 较细致
手感 好 较好 一般 一般
从表7看出，染色后加油的效果要比染色前效果好，尤以染色后轻微固色的综合效果为
好，染色前加油但未固油的效果**差，这个结果适用于两种天然染料。
3.4不同染色方案对染色的影响
表8 染色方案对染色的影响（栀子黄、红花黄）
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
色泽 较浅 较深 深 较深
渗透性 好 较差 一般 一般
粒面 清晰 平细 面稍粗 平细
从表8看出方案Ⅰ和Ⅳ的效果较好，综合来看方案Ⅰ又要略好些，但操作麻烦，所以建
议采取方案Ⅳ染色，若对产品要求稍高，可采取方案Ⅰ染色。表8的结果适用于两种天然染
料。
3.5天然染料和其他染料的性能对比
表9 天然染料和其他染料的性能对比（染料用量3.0%）
4.结论
（1）天然红花黄染料的各项性能较好，具有良好的皮革染色效果， 各项指标优于或相当于
进口染料。天然栀子黄染料的各项性能较好，但染色效果一般，且用量较大，不太适宜皮革
染色。
（2）天然染料染色工艺条件基本同常规染色工艺，无特殊要求，使用较为方便。
（3）天然染料取自天然，无致癌性，可以满足皮革的绿色染整要求。
（4）皮革的天然染料染色有待进一步研究。
17．催化剂
18．抗静电剂及导电剂
19．附着力促进剂
红+黄=红橙(红多黄少，俗称桔红)
橙色(等量混合，俗称桔黄)
黄+蓝=黄绿(黄多蓝少)草绿
绿色(等量混合)中绿
蓝绿(蓝多黄少)深绿
蓝+红=红紫(红多蓝少)
紫色(等量混合)
蓝紫(蓝多红少) 原色适当相混： 二间色适当相混：
红灰色：红多，黄、蓝少 黄灰：橙加黄
黄灰色：黄多，红、蓝少 蓝灰：绿加紫
蓝灰色：蓝多，红、黄少 红灰：橙加紫
少红+少黄+多白=肉色
熟 褐 色 = 柠檬黄 + 纯黑色 + 玫瑰红
粉玫瑰红 = 纯白色 + 玫瑰红
朱 红 色 = 柠檬黄 + 玫瑰红
暗 红 色 = 玫瑰红 + 纯黑色
紫 红 色 = 纯紫色 + 玫瑰红
褚 石 红 = 玫瑰红 + 柠檬黄 + 纯黑色
粉 蓝 色 = 纯白色 + 天蓝色
蓝 绿 色 = 草绿色 + 天蓝色
灰 蓝 色 = 天蓝色 + 纯黑色
浅 灰 蓝 = 天蓝色 + 纯黑色 + 纯紫色
粉 绿 色 = 纯白色 + 草绿色
黄 绿 色 = 柠檬黄 + 草绿色
墨 绿 色 = 草绿色 + 纯黑色
粉 紫 色 = 纯白色 + 纯紫色
啡 色 = 玫瑰红 + 纯黑色
粉柠檬黄 = 柠檬黄 + 纯白色
藤 黄 色 = 柠檬黄 + 玫瑰红
桔 黄 色 = 柠檬黄 + 玫瑰红
土 黄 色 = 柠檬黄 + 纯黑色 + 玫瑰红
