现以一套建筑面积为80㎡的民用住宅为例,按照一般的建筑和装饰装修标准,它使用的胶粘剂与密封剂的种类、用量及VOCs排放分析如下:
1、外墙保温:玻璃网格布和水泥砂浆改性用PAE胶粘剂和VAE胶粘剂,用量约8.2kg,无VOCs排放。
2、门及门框的制作、安装和密封(按6个门及框计算,其中50%用大芯板自制,50%为实木外购):需用CR胶粘剂或SBS胶粘剂约2kg、聚氨酯泡沫填缝胶粘剂5kg、硅酮胶粘剂或热熔胶粘剂或聚氨酯胶粘剂约3kg、PVAc胶粘剂10kg,VOCs排放量为2.42kg,主要排放物为甲苯、醋酸乙酯、6#或120#溶剂汽油、二甲醚、丁烷等。
3、窗户的安装和密封:外开门、窗面积一般占建筑面积的30%,需要CR胶粘剂或SBS胶粘剂1kg、聚氨酯泡沫填缝胶粘剂或硅酮胶粘剂约2.2kg、硅酮密封胶粘剂或热熔胶粘剂或聚氨酯胶粘剂约5kg、PVAc胶粘剂2kg,VOCs排放量1.19kg,主要排放物为甲苯、醋酸乙酯、120#溶剂汽油、二甲醚、丁烷等。
4、厨房、厕所的装饰装修
(1)地面、墙体的防水:采用JS防水涂层,需用VAE乳液胶粘剂约50kg,VOCs排放量为0.05kg,排放物为乙酸乙烯VAC。
(2)吊顶:无论采用PVC板还是铝扣板吊顶,均需用CR胶粘剂约0.5kg,VOCs排放量0.4kg,排放物主要为甲苯、6#和120#溶剂汽油等。
(3)橱柜的制作与安装、洁具的安装:需用CR胶粘剂或SBS胶粘剂约1.5kg,硅酮胶粘剂或热熔胶粘剂约4kg,VOCs排放量为1.3kg,排放物主要为甲苯、120#溶剂汽油等。
(4)下水管道的粘接:需用PVC胶粘剂0.21kg,VOCs排放量0.17kg,排放物主要为甲乙酮、四氢呋喃等。
5、室内装饰装修
家装公司估算一般需用大芯板30张(每张1.5×2.4=3.6),脲醛树脂胶粘剂(简称脲醛胶)用量190kg,复合地板用中密度板10张,脲醛胶用量160kg,三聚氰胺浸渍纸约50㎡,三聚氰胺甲醛胶粘剂用量10kg,三醛胶用量共360kg,甲醛排放量1.08kg。
河北省一年使用的建筑(包括室内装饰装修)用胶粘剂种类、用量及VOCs排放量分析列于表2。
18
表2 河北省建筑用胶粘剂及VOCs排放分析
胶粘剂类型 胶粘剂 名称 PVAc胶 水性型 VAE胶 PAE胶 CR胶或SBS胶 溶剂型 TPU胶 PVC胶 热熔胶 10000 20000 1999.9 16000 丁烷、二甲醚 门窗填缝胶 用量(吨) 50000 60000 40000 VOCs排放量(吨) 99.9 60.1 7.09 VOCs名称 乙酸乙烯 乙酸乙烯 丙烯酸酯、苯乙烯、乙酸乙烯 甲苯、120#溶剂油、碳酸二甲酯 用途 室内外装饰装修 VAE改性砂浆、 JS防水涂层 PAE改性砂浆 50000 38182 室内外装饰装修 四氢呋喃、甲乙酮 下水PVC管道接口粘接 全固型 20000 250000 56348.99 无 --- 门窗密封、橱柜制作 --- 合 计 3.3.3.2 组分构成
对几种不同品牌的建筑胶粘剂中挥发性有机物的主要成分进行分析,分析胶粘剂中挥发性有机成分所占比例,得到结果见图9。
19
图6建筑胶粘剂挥发性有机物主要成分及含量图
以上图6为胶粘剂中VOCs组成,其VOCs主要成分为碳酸二甲酯、甲醛、甲醇、乙醇、异丙醇、甲苯、苯、丙酮、乙酸乙酯、乙二醇乙醚,2,2-二甲基丁烷、2-甲基戊烷、2-甲基己烷、2,4-二甲基戊烷、3-甲基戊烷、3-甲基己烷、3,3-二甲基戊烷、正己烷、环己烷等烷烃类物质。碳酸二甲酯在美国为豁免物质。另外还有部分无法分析出组分的物质。
3.4 国内外建筑类涂料与胶粘剂相关标准调研
本部分主要对美国、欧盟、台湾、香港、中国大陆等国家和地区涉及建筑类涂料与胶粘剂VOCs含量限值的相关标准和条例进行调研。下面就上述国家和地区的相关VOCs含量限值标准和VOCs测定方法进行逐一介绍。
3.4.1 国内外建筑类涂料与胶粘剂VOCs含量限值标准 3.4.1.1 美国
作为美国最主要的空气质量管理机构,美国环保署(EPA)对进入美国市场销售的建筑涂料制定了VOCs含量限值标准,EPA1999年发布的《Architectural and Industrial Maintenance Coatings Rules》条例规定了70余种建筑涂料品种的VOCs含量限值要求,见表3,在美国地区销售的建筑涂料制造商或进口商执行此标准。
表3 美国《Architectural and Industrial Maintenance Coatings Rules》
中VOCs含量限值要求
分类 天线涂料 防污涂料 防涂涂料 20
含量限值(g/L)(扣水分) 530 450 600 防粘粘剂 墙粉重涂剂 黑板书写涂料 混凝土固化剂 混凝土固化与封闭剂 混凝土保护涂料 混凝土表面缓凝剂 转化型清漆 干雾涂料 超高耐久性涂料 仿纹装饰剂 防火涂料(清漆) 防火涂料(不透明漆) 平光涂料(外墙) 平光涂料(内墙) 地坪涂料 流涂涂料 脱模剂 绘图涂料 热反应性涂料 耐高温涂料 水下抗冲击涂料 挥发性漆 水泥涂料(菱镁矿) 厚浆遮纹涂料 金属闪光涂料 多彩涂料 非铁金属增光漆和表面保护剂 非平光涂料(外墙) 非平光涂料(内墙) 防核辐射涂料 预处理洗涤底漆 底漆和中涂涂料 速干涂料(磁漆) 底漆、封闭剂和中间涂料 热塑性维修涂料 屋面涂料 防锈涂料 砂磨封闭剂 封闭剂 600 475 450 350 700 400 780 725 400 800 700 850 450 250 250 400 650 450 500 420 650 780 680 600 300 500 580 870 380 380 450 780 350 450 450 650 250 400 550 400 21
虫胶(透明) 虫胶(不透明) 着色剂(透明) 着色剂(不透明) 着色剂(低固体) 着色控制剂 游泳池涂料 热塑型橡胶涂料 清漆 防水封闭剂与处理剂 木材防腐剂(地下) 木材防腐剂(透明) 木材防腐剂(不透明) 木材防腐剂(低固剂) 区域标志涂料 730 550 550 350 120 720 600 550 450 600 550 550 350 120 450 除了AIM(建筑涂料和工业维护涂料管理条例)条例外,美国的南海岸空气质量管理局SCAQMD发布的Rule-1113 Architectural Coatings也对建筑涂料的VOCs进行了限值规定。2008年7月1日起,在南海岸空气质量管理区(SCAQMD)生产和配送的建筑涂料将按此标准VOCs限值要求执行(见表4)。
表4 Rule-1113 条例建筑涂料的VOCs限值
涂料类别 平光涂料(内墙与外墙) 非平光涂料(内墙与外墙) 非平光-高光泽涂料(内墙与外墙) 防锈涂料 VOCs含量限值(g/L)(扣水分) 50 50 50 100 美国Green Seal协会于2008年发布的GS-11美国绿色涂料标志的环境标准,规定了授予绿色标志的涂料产品中VOCs总量不超过0.5%,应用GB/T6751-1986方法测定的VOCs含量限值要求,见表5。
表5 美国GS-11中VOCs含量限值要求 分类 墙面涂料 非面漆 底漆 地坪漆 防腐涂料 反光墙面涂料 含量限值(g/L)(扣水分) 50 100 100 100 250 50 22