高固含环氧树脂：EPA VOC法规的解决方案

作者 Tommy O’Shaughnessy，企业所有者，CDN涂料公司，密苏里州，圣路易斯

尽管近年来我们看到了很多关于特朗普政府下，美国环保署（EPA）如何削弱法规和执法的头条新闻，但VOC合规仍然是一项严肃的工作。2019年，在一次检查中发现芝加哥地区的一家公司挥发性有机化合物污染超标后，美国环保署对该制造商处以了14万美元的罚款（并要求安装昂贵的监测设备），加州的一家挥发性有机化合物污染源被加州空气资源委员会处以19.95万美元的罚款。

显然，VOC污染会对制造商的费用和环境造成严重后果。幸运的是，它也相对容易遵守。

企业减少VOC排放的最有效方法之一是使用高固体分涂料。让我们快速地了解一下VOC是什么，它们来自哪里，以及为什么高固体分涂料能有效减少VOC的排放。

何谓VOCs？

挥发性有机化合物（VOCs）是一种在室温下形成气体的化合物，通常能参加大气光化学反应，在暴露阳光下后产生，能与氮氧化物反应形成烟雾和臭氧。高浓度的VOCs对人体有毒，会刺激眼睛和呼吸道，引发头痛、恶心、头晕，甚至记忆力受损等现象。有些挥发性有机化合物会导致动物致癌，对人类也有同样的作用。

VOCs从何而来？它有许多不同的来源，包括汽车尾气、加油站、印刷厂和各种家用化学品等等。但挥发性有机化合物的两大主要来源是油漆和工业涂料。由于这些原因，EPA已经对制造商施加了压力，要求企业将VOC的排放量控制在特定水平以下。

VOC合规性和处罚的混乱世界

美国环保署毫不避讳地用罚款来惩处VOC污染者。他们在征收罚款方面也有很大的余地；如果EPA发现违规行为，他们可以对每项违规行为每天处以最高3.25万美元的罚款，外加“公司因违规行为而获得的任何经济利益”。

监管环境也可能令人困惑。在高层上，既有联邦政府的授权，也有州政府的授权。加州、马里兰州和康涅狄格州等使用的挥发性有机化合物标准低于联邦标准，因此这些州的企业受到了更严格的审查。

更复杂的是，不同的行业有不同的VOC标准。仅汽车行业就有六个不同的指导方针，这取决于你是在研究表面涂层、装配涂层还是各种表面修补技术。当某些污染物被“除名”时，针对特定挥发性有机化合物的规则可能会改变，就像最近甲乙酮的情况一样。

归根结底，挥发性有机化合物的标准是多种多样的，足以令人感到困惑，您应该确保公司有人能了解环保署的标准，或咨询工业涂料的专业人士。

那么，个人能做些什么来减少或消除VOC的排放呢？最简单的解决办法是使用低VOC的涂料，如100%固体分的环氧涂料。

何谓高固体分涂料？

传统的涂料是一种低固体分涂料，这意味着其中很大一部分是由溶剂组成的。这些溶剂的唯一用途是充当实际涂层的介质，或“粘合剂”。然而，当低固体分涂层干燥时，溶剂蒸发，挥发后的溶剂就变成了VOC。

高固体分涂料一般用很少或几乎不用溶剂，以及更多的粘合剂、颜料或实际原材料制成的。由于蒸发溶剂较少或根本没有溶剂，高固体分涂料在干燥时产生的挥发性有机化合物要少得多。

与低固体分涂料相比，高固体分涂料涂施后的蒸发量要小得多，因此使用更少的涂料就可以获得理想的涂覆范围。高固体分涂料的粘合剂含量也高，因此具有覆盖更大表面积的优点。

固体分环氧涂料的考虑

低固含涂层和高固含涂层之间的差异在于程度；低固体分涂层或多或少是高固体分涂层的稀释版本。100%固含的涂料也可以有不同的化学组成，但工业环境中最常用的是环氧涂料。

环氧树脂本质上是液体塑料，可以通过化学反应转变成固体。环氧树脂一开始是两个独立的组成---树脂和固化剂。当你把它们结合在一起时，它们会以化学方式结合在一起，形成一种强塑料材料。

这种材料非常坚固，具有耐用，耐热和耐化学性，孔隙率低，从液体到固体的转变过程中具有极强的粘合性。这些特性使环氧成为了一种高质量的涂料。

最重要的是，由于VOC法规的合规性，现在市场上有许多100%固含的环氧涂料配方。

环氧涂料的利弊

与其他工业涂料相比，环氧树脂具有一些无可比拟的优
点，但也有一些缺点。

优点

• 易于维护：环氧涂层表面光滑、坚硬，易于清洁，且由于它非常坚硬，所以也十分耐污。
• 坚固、抗冲击：环氧涂层很坚固，所以在与其他物体碰撞时不会开裂或裂开。
• 耐腐蚀：许多涂层在长时间的放置在户外时会进行分解或腐蚀。而环氧涂层几乎不受风、雨、热和冷等因素的影响。
• 耐化学性：在经常使用强化学清洁剂的环境中，大多数涂层会因接触这些化学物质而磨损。环氧涂层可以抵抗这些化学物质的暴露。
• 高固含量选则：环氧树脂配方可高达100%的固含量。

缺点

• 成本：环氧树脂通常比其他选择更昂贵，尤其是100%的固体分。
• 它们需要大量的准备工作：环氧树脂几乎与所有表面都能很好地结合——前提是该表面已被清洁和处理好了。如果未能处理好该表面，它将无法形成一个强大的粘接，从而影响涂层性能。

• 它们的优点与应用环境有关：使用环氧涂料的两个最大的优点是，它们可以迅速干燥，且只需要一次涂覆。但这些优势并不能总是奏效。
高固体分环氧树脂涂料的应用

在许多工业环境中，环氧涂料是不可或缺的。

餐饮服务设施

还记得我们提到过环氧涂料易于清洁，且很耐清洁剂吗？食品服务设施，需要不断地进行清洁和消毒，他们的许多工作区域都使用环氧涂料。高固体分环氧涂料还可以减少溶剂的气味，因此它们是厨房的理想选择。

地坪

没有什么表面比地板的摩擦次数更多的了，环氧树脂可以提供一个优秀的地坪涂层---即使在重型设施，如工厂这样的地方。它们在家庭环境中也很受欢迎；环氧涂料是美国最流行的车库地坪涂料之一。

海洋

环氧涂料即使在水下也能提供很好的附着力性能，通常用于船体涂料和船舶维修。然而，一些常用的电气防腐蚀体系可能会干扰环氧树脂与钢船体的粘接，因此，如果您正在考虑在这种情况下使用环氧涂料，请注意该问题。

根据美国环保署的规定，他们的VOC法规适用于任何每年VOC排放总量超过25吨，或所有车辆每天排放20磅的场所。换句话说，您的船舶涂料体系需要尽量减少船队内所有船只的VOC排放量的输出。高固体分环氧树脂具有防污、耐化学腐蚀和耐高温的性能，适用于船舶上的各种应用（如甲板、船体、货舱等）。

当您在严格的VOC标准下工作时

100%固含的环氧涂料几乎不释放VOC，所以无论您是担心EPA罚款，或只是有环保意识，高固含环氧涂料都是您最好的选择。

本文收录在《PCI中文版》杂志2021年7月刊中